DE102015111140A1

DE102015111140A1 - Positionier-, Halte- und/oder Führungssystem für Behälter, Behältertransporteur und Behälterbehandlungsmaschine

Info

Publication number: DE102015111140A1
Application number: DE102015111140.3A
Authority: DE
Inventors: Dieter-Rudolf Krulitsch
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2015-07-09
Filing date: 2015-07-09
Publication date: 2017-01-12
Also published as: WO2017005458A1

Abstract

Positionier-, Halte- und/oder Führungssystem für Behälter an einem Transportelement, beispielsweise an einem um ein Maschinenachse umlaufenden Transportelement oder Rotor eines Transportsterns oder einer Behälterbehandlungsmaschine, mit einer Vielzahl von Behälteranlagen bildenden Formatteilen, beispielsweise in Form von Behälteraufnahmen, zum exakten Positionieren, Halten und/oder Führen der Behälter auf einer vorgegebenen Transportbahn.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Positionier-, Halte- und/oder Führungssystem gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1, auf einen Behältertransporteur gemäß Oberbegriff Patentanspruch 12 sowie auf eine Behälterbehandlungsmaschine gemäß Oberbegriff Patentanspruch 13.
Bei Behältertransporteuren und Behälterbehandlungsmaschinen, beispielsweise bei Behälterfüllmaschinen, insbesondere auch für Behälter, die mit ihrem Behälterboden während des Transportes und/oder der Behandlung auf einer Standfläche aufstehen, sind häufig sogenannte Formatteile vorgesehen, die es ermöglichen, den jeweiligen Behälter exakt zu positionieren und zu halten, z.B. genau zentrisch oder mittig unter einem Behandlungskopf einer Behälterbehandlungsmaschine, beispielsweise unter einem Füllelement einer Behälterfüllmaschine zu platzieren. Dabei ist es wesentlich, dass diese Formatteile und ihre jeweiligen Einstellungen oder Position genau auf die Behälter des aktuell transportierten oder behandelten Behältertyps, insbesondere auf den Behälterdurchmessers dieser Behälter eingestellt, justiert und/oder positioniert sind. Sollen Behälter eines anderen Behältertyps, insbesondere mit einem anderen Durchmessers transportiert und/oder behandelt werden, so müssen diese Formatteile ausgetauscht oder manuell umgestellt, d.h. an den geänderten Behälterdurchmesser angepasst werden, was in der Praxis wegen der damit verbundenen zeitintensiven manuellen Tätigkeiten höchst unerwünscht ist.
Bekannt sind Behälterbehandlungsmaschinen in Form von Füllmaschinen umlaufender Bauart mit einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotor und mit einer Vielzahl von Füllelementen an einem oberen Rotor- oder Maschinenelement ( DE 10 2011 110 840 A1 ). Jedem Füllelement ist am Rotor ein Verschließelement zugeordnet, welches zwischen einer Parkposition innerhalb einer Bewegungsbahn, auf der die Füllelemente umlaufen, und einer Arbeitsposition bewegbar, in der das jeweilige Schließelement achsgleich mit dem zugehörigen Füllelement unter diesem angeordnet ist. Für sämtliche Verschließelement, die in ihrer Arbeitsposition die Füllelemente für eine Reinigung und Desinfektion, beispielsweise für eine CIP-Reinigung und -desinfektion verschließen, ist ein gemeinsamer Stellantrieb vorgesehen, mit dem die Verschließelemente zwischen der Parkposition und der Arbeitsposition bewegt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Positionier-, Halte- und/oder Führungssystem für Behälter aufzuzeigen, mit dem es möglich ist, die zum Positionieren, Halten und/oder Führen der Behälter am Transporteur oder Rotor vorgesehenen Formatteile in Abhängigkeit von dem jeweils zu transportierenden und/oder zu behandelnden Behältertyp, insbesondere in Abhängigkeit von dem jeweiligen Behälterdurchmesser vereinfacht und zeitsparend einzustellen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Positionier-Halte- und/oder Führungssystem für Behälter entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Ein Behältertransporteur ist Gegenstand des Patentanspruchs 12. Eine Behälterbehandlungsmaschine ist Gegenstand des Patentanspruchs 13.
Die Erfindung bezieht sich somit grundsätzlich auf ein Positionier-, Halte- und/oder Führungssystem für Behälter mit verstellbaren Formatteilen auf einem Transporteur oder Transportelement oder Transportstern und/oder auf einem Kreisel oder Rotor einer Behälterbehandlungsmaschine. Die Behälteranlagen bildenden Formatteile des Positionier-, Halte- und/oder Führungssystems können auf unterschiedliche Behälterdurchmesser eingestellt werden, und zwar so, dass die Achsen der an den Formatteilen positionierten, gehaltenen und/oder geführten Behälter unabhängig vom Behälterdurchmesser auf dem Transporteur oder Transportstern stets lagerichtig, beispielsweise in Bezug auf eine vorgegebene Transportbahn der Behälter und/oder in Bezug auf einen radialen Abstand von einer Maschinenachse, oder bei einer Behälterbehandlungsmaschine stets lagerichtig zu dortigen Behandlungsköpfen positionierbar sind.
Mit den verstellbaren Formatteilen des erfindungsgemäßen Positionier-, Halte- und/oder Führungssystem können auch auftretende Änderungen in den Abmessungen des Transporteurs oder Rotors kompensiert werden. So können die Behälter mit den verstellbaren Formatteilen z.B. bei Heißabfüllung des Füllgutes der thermischen Ausdehnung des Rotors mit den Füllelementen folgend auf einem größeren Teilkreisdurchmesser um die Maschinenachse positioniert werden, so dass auch in diesem Fall jeder Behälter zentrisch unter einem Füllelement steht.
Das Verstellen sämtlicher Formatteile des Positionier-, Halte- und/oder Führungssystems oder das Verstellen von Gruppen aus einer Vielzahl von Formatteilen des Positionier-, Halte- und/oder Führungssystems erfolgt jeweils über einen gemeinsamen Stellantrieb manuell oder bevorzugt motorisch und dabei sinnvollerweise mit einer Servotechnik, mit der eine hohe Genauigkeit und Wiederholgenauigkeit erreichbar sind.
„Behälter“ sind im Sinne der Erfindung bevorzugt Dosen, aber auch Flaschen, Tuben, Pourches, jeweils aus Metall, Glas und/oder Kunststoff, sowie andere Packmittel, die zum Abfüllen von flüssigen oder viskosen Produkten geeignet sind.
„Behälterbehandlungsmaschinen“ im Sinne der Erfindung sind Maschinen oder Vorrichtungen, die zum Behandeln und/oder Verarbeiten von Packmitteln dienen und bei denen eine exakte Positionierung der Behälter bei der Behandlung erforderlich ist, z.B. Füllmaschinen, Verschließmaschinen, Maschinen zum Bedrucken von Packmitteln, Etikettiermaschinen usw.
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.
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.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert, und zwar im Zusammenhang mit einer Behälterbehandlungsmaschine, die beispielhaft als Füllmaschine dargestellt ist. Es zeigen:
1 in sehr vereinfachter schematischer Darstellung und in Seitenansicht die Füllmaschine zum Füllen von Behältern in Form von Dosen mit einem flüssigen Füllgut oder Produkt;
2 und 3 in vereinfachter Teildarstellung und in Draufsicht ein ringförmiges, eine Behälterstandfläche bildendes Maschinenelement der Füllmaschine der 1, zusammen mit mehreren Formatteilen in Form von Behälteraufnahmen, und zwar in einer Einstellung für die Behandlung von Behältern mit dem kleinsten zu verarbeitenden Behälterdurchmesser (2) und in einer Einstellung für die Behandlung von Behältern mit dem größten zu verarbeitenden Behälterdurchmesser (3);
4 und 5 Darstellungen ähnlich den 2 und 3 bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
6 und 7 Darstellungen ähnlich den 2 und 3 bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
In den Figuren ist 1 eine Füllmaschine zum Befüllen von Behältern 2 in Form von Dosen mit einem flüssigen Füllgut. Die Füllmaschine 1 umfasst u.a. ein Transportelement in Form eines Rotors 3, der um eine vertikale Maschinenachse MA in Richtung des Pfeils A umlaufend antreibbar ist und der bei der dargestellten Ausführungsform u.a. aus einem oberen Maschinenelement 3.1 und einem unteren Maschinenelement 3.2 besteht. Am Umfang des oberen Maschinenelementes 3.1, welches beispielsweise als Füllgutkessel ausgebildet ist oder einen Füllgutkessel aufweist, ist eine Vielzahl von Füllelementen 4 vorgesehen, die jeweils Behandlungs- bzw. Füllpositionen bilden und mit ihren Achsen FA parallel zur Maschinenachse MA orientiert auf einer die Maschinenachse konzentrisch umschließenden Transportbahn (Teilkreis 5) in einem vorgegebenen Teilungsabstand a voneinander angeordnet sind. Das untere Maschinenelement 3.2 bildet u.a. unterhalb der Füllelemente 4 eine Behälterstandfläche 6, die bei der dargestellten Ausführungsform für sämtliche Füllelemente 4 bzw. Behandlungspositionen gemeinsam ist und auf der die an ihrer Oberseite offenen Behälter 2 mit ihrem der Behälteröffnung gegenüberliegenden Boden aufstehen. Jeder unterhalb eines Füllelementes 4 angeordnete Behälter 2 ist dabei mit seiner Behälterachse achsgleich oder im Wesentlichen achsgleich mit der Achse FA dieses Füllelementes 4 angeordnet.
Zur Führung der Behälter 2 an einem Behältereinlauf und an einem Behälterauslauf der Füllmaschine 1 sowie zur exakten Positionierung und Sicherung der Behälter 2 während des Füllens auf der Behälterstandfläche 6 unter dem zugehörigen Füllelement 4 sind Behälteraufnahmen 7 vorgesehen, d.h. jedem Füllelement 4 ist eine eigene Behälteraufnahme 7 zugeordnet. Diese bewirken bezogen auf die Drehbewegung A des Rotors 3 bei der dargestellten Ausführungsform mit einem Abschnitt 7.1 eine tangentiale Führung und Abstützung jedes Behälters 2 an dem (bezogen auf die Drehrichtung A) nacheilenden Bereich seiner Behältermantelfläche und mit einem Abschnitt 7.2 eine bezogen auf die Maschinenachse MA radiale oder im wesentlichen radiale Abstützung an einem dieser Maschinenachse zugewandten Bereich seiner Behältermantelfläche. Die Behälteraufnahmen 7 sind Formatteile, die jeweils in Abhängigkeit vom Durchmesser der Behälter 2 in ihrer Position relativ zur Maschinenachse MA eingestellt werden, so dass die Achse jedes Behälters sich auf dem Teilkreis 5 befindet. Die Behälteraufnahmen 7 bilden in ihrer Gesamtheit ein Positionier-, Halte- und/oder Führungssystem für die Behälter 2 am Rotor 3.
Zusätzlich sind die Behälter 2 auf dem Rotor 3 bzw. dem Maschinenelement 3.2 auch noch durch äußere, mit dem Rotor 3 nicht umlaufende Führungen oder Führungsmittel gesichert, wie dies in der 1 bei 8 mit unterbrochenen Linien angedeutet ist.
Die 2 und 3 zeigen die Behälteraufnahmen 7 mehr im Detail. Wie dargestellt besteht jede Behälteraufnahme 7 im Wesentlichen aus einem Kopfstück 9, an welchem die beiden Abschnitte 7.1 und 7.2 der jeweiligen Behälteraufnahme 7 ausgebildet sind, und zwar in Form von zwei Schenkeln, die z.B. einen Winkel von 90° oder etwa von 90° mit einander einschließen und von denen sich der eine, den Abschnitt 7.1 bildende Schenkel radial oder im Wesentlichen radial bezogen auf die Maschinenachse MA und der andere, den Abschnitt 7.2 bildende Schenkel tangential oder im Wesentlichen tangential zu einer die Maschinenachse MA umschließende Kreislinie erstreckt, wobei die von den Abschnitten 7.1 und 7.2 gebildete Winkelecke bezogen auf die Maschinenachse MA nach außen hin offen ist. Das Kopfstück 9 ist an einem bezogen auf die Maschinenachse MA radial außen liegenden Ende eines hebel- oder laschenartigen Schiebers 10 vorgesehen, der zusammen mit dem Kopfstück 9 für eine Formateinstellung in Richtung seiner parallel zur Ebene der Standfläche 6 orientierten Längsachse L10 um einen vorgegebenen Längshub (Doppelpfeil B) verschiebbar am Maschinenelement 3.2 vorgesehen ist, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform geführt an Bolzen 11, die am Maschinenelement 3.2 vorgesehen Langlöcher 12 im Schieber 10 durchgreifen. Die Behälteraufnahmen 7 sind mit ihrem Schieber 10 weiterhin jeweils derart schräg zur Drehrichtung A des Rotors 3 orientiert, dass die Längsachse L10 mit einer Tangente im Schnittpunkt der Längsachse L10 mit dem Teilkreis 5 einen Winkel kleiner als 90° einschließt, der sich entgegen der Drehrichtung A öffnet, bei der dargestellten Ausführungsform beispielsweise einen Winkel von etwa 45°. Jedes Kopfstück 9 ist so ausgeführt, dass die Behälter 2 mit dem kleinsten zu verarbeitenden Behälterdurchmesser sich tangential und radial jeweils mit Abstand von dem freien Ende der die Abschnitte 7.1 und 7.2 bildenden Schenkel abstützen, d.h. im Bereich eines konkav gewölbten Übergangs zwischen diesen Schenkeln (2), während sich die Behälter 2 mit dem größten zu verarbeitenden Durchmesser radial und tangential jeweils im Bereich der freien Enden der die Abschnitte 7.1 und 7.2 bildenden Schenkel an diesen abstützen. In jedem Fall beträgt der Winkelabstand zwischen den sich an den Abschnitten 7.1 und 7.2 abstützenden Behälterumfangsbereichen z.B. etwa 90°, und zwar bezogen auf die Behälterachse.
Durch Bewegen der Behälteraufnahmen 7 in Richtung der Längsachse L10 ist es nun möglich, diese als Formatteile so einzustellen, dass auch bei unterschiedlichem Behälterdurchmesser die Behälter 2 mit ihrer Behälterachse jeweils auf dem Teilkreis 5 angeordnet sind, d.h. bei kleinem Behälterdurchmesser werden die Behälteraufnahmen 7 bezogen auf die Maschinenachse MA nach außen und bei großem Behälterdurchmesser nach innen bewegt. Hierbei ist der Achsabstand, den die auf dem Teilkreis 5 angeordneten Behälter 2 voneinander aufweisen, gleich dem Teilungsabstand a, und zwar unabhängig von der jeweiligen Einstellung.
Um eine gemeinsame Einstellung sämtlicher Behälteraufnahmen 7 zu erreichen, ist am Maschinenelement 3.2 ein Stellantrieb vorgesehen, der einen Steuerring 13 aufweist oder von diesem gebildet ist. Der Steuerring 13 wirkt mit jeweils einem Mitnehmer 13.1, der bei der dargestellten Ausführungsform von einem Zapfen gebildet ist, mit einer Steuerfläche 14 jeder Behälteraufnahme 7 zusammen. Die Steuerfläche 14 erstreckt sich im Wesentlichen quer zur Längsachse L10 und ist bei der dargestellten Ausführungsform von einem Langloch gebildet. Durch Drehen des Steuerrings 13 in der einen Richtung, d.h. bei der dargestellten Ausführungsform in Drehrichtung A werden sämtliche Behälteraufnahmen 7 des Positionier-, Halte- und/oder Führungssystems nach außen und durch Drehen des Steuerrings 13 in entgegengesetzter Richtung werden sämtliche Behälteraufnahmen 7 des Positionier-, Halte- und/oder Führungssystems nach innen bewegt. Das Schwenken oder Drehen des Steuerrings 13 erfolgt manuell oder motorisch.
Die 4 und 5 zeigen als weitere Ausführungsform Behälteraufnahmen 7a, die wiederum Formatteile sind und anstelle der Behälteraufnahmen 7 verwendet werden können, beispielsweise bei einem Behältertransporteur oder einer Behälterbehandlungsmaschine, z.B. bei der Füllmaschine 1, wobei dann wiederum jedem Füllelement 4 eine Behälteraufnahme 7a zugeordnet ist. Die den Abschnitten 7.1 und 7.2 entsprechenden Abschnitte 7a.1 (zur tangentialen Abstützung der Behälter 2) und 7a.2 (zur radialen Abstützung der Behälter 2) sind bei dieser Ausführungsform an dem bezogen auf die Maschinenachse MA außen liegenden Ende jeweils eines Schwenkhebels 15 vorgesehen, der an seinem bezogen auf die Maschinenachse MA innen liegenden Ende am Maschinenelement 3.2 schwenkbar gelagert ist (Doppelpfeil C), und zwar an einem Schwenklager 15.1 um eine Achse parallel zur Maschinenachse MA. Jeder Schwenkhebel 15 ist mit seiner Längserstreckung L15 wiederum schräg angeordnet, so dass diese Längserstreckung L15 mit einer Tangente an einen Schnittpunkt, an dem die Längserstreckung L15 den Teilkreis 5 schneidet, einen Winkel kleiner als 90° einschließt, der sich in Drehrichtung A des Rotors 3 öffnet. Der Schwenkpunkt (Schwenklager 15.1) jedes Formatteils 7a eilt damit bezogen auf diese Drehrichtung A den Abschnitten 7a.1 und 7a.2 voraus. Jede Behälteraufnahme 7a besitzt an dem innen liegenden Ende eine Verbreiterung, an der die mit dem Mitnehmer 13.1 des Steuerrings 13 zusammenwirkende Steuerfläche 14 ausgebildet ist. Die Steuerfläche 14, die bei der dargestellten Ausführungsform wiederum von einem Langloch gebildet ist und sich leicht schräg zur Längserstreckung L15 erstreckt, liegt der Maschinenachse MA näher als das Schwenklager 15.1. Weiterhin eilt die Steuerfläche 14 bezogen auf die Drehrichtung A dem jeweiligen Schwenklager 15.1 nach. Durch Drehen des Steuerrings 13 relativ zum Maschinenelement 3.2 in Drehrichtung A werden sämtliche Behälteraufnahme 7a des Positionier-, Halte- und/oder Führungssystems mit ihren Abschnitten 7a.1 und 7a.2 bezogen auf die Maschinenachse MA nach außen geschwenkt. Durch Drehen des Steuerrings 13 relativ zum Maschinenelement 3.2 in entgegengesetzter Richtung werden die sämtliche Behälteraufnahme 7a mit ihren Abschnitten 7a.1 und 7a.2 bezogen auf die Maschinenachse MA nach innen geschwenkt. Für die Verarbeitung von Behältern 2 mit unterschiedlichem Behälterdurchmesser können somit sämtliche Behälteraufnahmen 7a wiederum mit dem Steuerring 13 so eingestellt werden, dass sich die an diesen Formatteilen gehaltenen Behälter 2 mit ihren Behälterachsen exakt auf dem Teilkreis 5 befinden und einen Achsabstand aufweisen, der gleich dem Teilungsabstand a ist.
Um nach der gemeinsamen Einstellung der Behälteraufnahmen 7 bzw. 7a mit dem Steuerring 13 zu gewährleisten, dass zum Füllen die Achsen FA der Füllelemente 4 auch tatsächlich achsgleich mit den Achsen der Behälter 2 angeordnet sind, ist der Rotor 3 so ausgebildet, dass die Maschinenelemente 3.1 und 3.2 durch Drehen um die Maschinenachse MA relativ zueinander eingestellt werden können, was beispielsweise mit einem zwischen den Maschinenelementen 3.1 und 3.2 wirkenden Getriebe und/oder Stellantrieb, z.B. elektrischen Stellantrieb, und/oder dadurch erreicht wird, dass für jedes Maschinenelement 3.1 und 3.2 ein eigenständiger elektrischer Antrieb, beispielsweise auch in Form eines Torquemotors vorgesehen ist. Diese Antriebe werden dann so gesteuert, dass sich während des Füllbetriebes beide Maschinenelemente 3.1 und 3.2 synchron in derselben Drehrichtung und mit derselben Geschwindigkeit bewegen, während das Ausrichten der Achsen FA in Bezug auf die Behälterachsen durch unterschiedliche Ansteuerung der beiden Antriebe erfolgt, beispielsweise durch Ansteuerung nur eines Antriebs.
Durch die Schrägstellung der Achsen L10 bzw. L15 ist erreicht, dass trotz eines beachtlichen Einstellhubes für die Behälteraufnahmen 7 bzw. 7a, der von den Schiebern 10 bzw. Schwenkhebeln 15 eingenommene, die Maschinenachse MA umschließende Ringraum möglichst klein ist.
Die 6 und 7 zeigen als weitere Ausführungsform als Formatteile ausgebildete Behälteraufnahmen 7b, die in ihrer Gesamtheit wiederum ein Positionier-, Halte- und/oder Führungssystem für die Behälter 2 bilden, die sich aber von den Behälteraufnahmen 7 und 7a dadurch unterscheiden, dass die zur tangentialen und radialen Abstützung der Behälter 2 dienenden Abschnitte 7b.1 und 7b.2 jeder Behälteraufnahme 7b nicht an einem gemeinsamen, verstellbaren Element, beispielsweise Kopfstück, ausgebildet sind, sondern zwei relativ zueinander einstellbare Elemente sind.
An dem Maschinenelement 3.2 sind bei dieser Ausführungsform zwei die Maschinenachse MA konzentrisch umschließende Steuerringe 16 und 17 vorgesehen, die mit geeigneten Mitteln, beispielsweise mit Führungsrollen 18 am Maschinenelement 3.2 relativ zu diesem, aber auch relativ zueinander dreh- oder schwenkbar sind (Doppelpfeile D und E), und zwar jeweils um die Maschinenachse MA.
An dem einen Steuerring 16 sind im Teilungsabstand a Vorsprünge, d.h. bei der dargestellten Ausführungsform fingerartige Vorsprünge 19 vorgesehen, die bezogen auf die Maschinenachse MA vom Steuerring 16 bzw. von dessen äußerer Ringfläche radial nach außen wegstehen. Der Steuerring 17 bildet an seinem bezogen auf die Maschinenachse MA außen liegenden Umfang die von ihrer Funktion den Abschnitten 7.2 entsprechenden Abschnitte 7b.2 zur radialen Abstützung und ist hierfür an seinem Außenumfang in der Draufsicht sägezahnartig mit einer Vielzahl von in Drehrichtung A abwechselnd aufeinander folgenden Teilabschnitten oder Flanken 20.1 und 20.2 ausgebildet. Jede Flanke 20.1 ist um Achsen parallel zur Maschinenachse MA konkav gewölbt ist und besitzt einen in Drehrichtung A sich zunehmend reduzierenden Abstand von der Maschinenachse MA. Die jeweils an einem radial innen liegenden Übergang 21 auf eine Flanke 20.1 folgende Flanke 20.2 weist einen in Drehrichtung A zunehmenden Abstand von der Maschinenachse MA auf und ist an ihrem Ende, an dem sie an einem radial außen liegenden Übergang 22 in eine weitere Flanke 20.1 übergeht, geradlinig oder im Wesentlichen geradlinig ausgebildet ist. Die Übergänge 22 bilden die bezogen auf die Maschinenachse MA außen liegenden Bereiche der sägezahnartigen Struktur. Der Abstand zwischen zwei in Drehrichtung A aufeinander folgenden Übergängen 22 ist wiederum gleich dem Teilungsabstand a. Jeder Übergang 21 ist bei der dargestellten Ausführungsform um Achsen parallel zur Maschinenachse MA konkav gekrümmt, und zwar derart, dass sich die Krümmung des Teilbereichs 20.1 an diesem Übergang kontinuierlich fortsetzt.
Die Teilabschnitte oder Flanken oder 20.2 der sägezahnartigen Struktur bilden die Abschnitte 7b.2 für die radiale Abstützung der Behälter 2. Bei der Verarbeitung von Behältern 2 mit dem kleinsten Behälterdurchmesser sind die beiden Steuerringe 16 und 17 so um die Maschinenachse MA gegeneinander verschwenkt, dass entsprechend der 6 jeder Behälter 2 an einem bezogen auf die Drehrichtung A diesem Behälter nachfolgenden Vorsprung 19 tangential und der Flanke 20.2 in der Nähe jeweils eines Übergangs 22 radial abgestützt ist. Bei der Verarbeitung von Behältern 2 mit dem größten Behälterdurchmesser sind die beiden Steuerringe 16 und 17 so um die Maschinenachse MA gegeneinander verschwenkt, dass jeder Behälter 2 entsprechend der 7 wiederum an einem bezogen auf die Drehrichtung A diesen Behälter nachfolgenden Vorsprung 19 tangential und am Übergang 21 radial abgestützt ist.
Durch die Verwendung von zwei Steuerringen 16 und 17 ist es nicht nur möglich, sämtliche Aufnahmen 7b bzw. das Positionier-, Halte- und/oder Führungssystem an den Durchmesser der Behälter 2 so anzupassen, dass diese mit ihren Achsen tatsächlich auf dem Teilkreis 5 angeordnet sind, sondern es besteht auch die Möglichkeit, die Behälteraufnahmen 7b in Drehrichtung A oder entgegen dieser Drehrichtung hinsichtlich ihrer Winkelposition in Bezug auf das Transportelement bzw. den Rotor 3 so einzustellen, dass jeder Behälter 2 für das Füllen mit seiner Behälterachse achsgleich mit der Achse FA eines Füllelementes 4 angeordnet ist. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass bei oder nach der Formateinstellung beide Steuerringe 16 und 17 gemeinsam und um denselben Winkelbetrag um die Maschinenachse MA relativ zum Rotor gedreht werden.
Durch die voneinander unabhängige Bewegungsmöglichkeit der Steuerringe 16 und 17 können die Behälter 2 z.B. einer Heißfüllung der thermischen Ausdehnungsbewegung des den Füllgutkessel aufweisenden Maschinenelementes 3.1 mit den Füllelementen 4 folgend auf einem größeren Teilkreisdurchmesser positioniert werden, so dass auch in diesem Fall die Behälter 2 zentrisch unter jeweils einem Füllelement 4 stehen.
Die Steuerringe 16 und 17 bilden den Stellantrieb oder sind Teildieses Antriebs. Das Schwenken oder Drehen der Steuerringe 16 und 17 erfolgt manuell oder motorisch und dabei bevorzugt mit einer Servotechnik, um eine hohe Genauigkeit und Wiederholgenauigkeit zu erreichen.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen möglich sind. So sind die erfindungsgemäßen, über einen gemeinsamen Stellantrieb einstellbaren Formatteile nicht zwingend Behälteraufnahmen. Weiterhin sind die erfindungsgemäßen Formatteile auch nicht auf die Verwendung bei Füllmaschinen beschränkt, sondern eignen sich grundsätzlich für alle Behälterbehandlungsmaschinen und/oder Behältertransporteure, bei denen zur sicheren, eindeutigen und/oder lagegenauen Führung und/oder Positionierung und/oder Halterung von Behältern eine Vielzahl von Formatteilen erforderlich sind, die zur Anpassung an die Größe und/oder den Durchmesser der Behälter eingestellt werden müssen. Insbesondere sind die erfindungsgemäßen Formatteile grundsätzlich bei Behälterbehandlungsmaschinen und/oder Behältertransporteuren mit einem umlaufenden Transportelement oder Rotor geeignet.
Bezugszeichenliste

1: Füllmaschine
2: Behälter
3: Rotor
3.1, 3.2: Maschinenelement
4: Füllelement
5: Teilkreis
6: Behälterstandfläche
7, 7a, 7b: Formatteil bzw. Behälteraufnahme
7.1, 7a.1, 7b.1: Abschnitt
7.2, 7a.2, 7b.2: Abschnitt
8: Führung
9, 9a: Kopfstück
10: Basis
11: Bolzen
12: Längs- oder Führungsschlitz
13: Steuerring
13.1: Mitnehmer oder Stift
14: Steuerfläche
15: Schwenkhebel
15.1: Schwenklager
16, 17: Steuerring
18: Führungsrolle
19: Vorsprung
20.1, 20.2: Teilbereich
21, 22: Übergang
A: Drehrichtung des Rotors
FA: Füllelementachse
MA: Maschinenachse
L10, L15: Längserstreckung
B: axiale Bewegung des Schiebers 10
C: Schwenkbewegung des Schwenkhebels 15
D, E: Schwenkbewegung der Steuerringe 16 und 17

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011110840 A1 [0003]

Claims

Positionier-, Halte- und/oder Führungssystem für Behälter (2) an einem Transportelement, beispielsweise an einem um ein Maschinenachse (MA) umlaufenden Transportelement oder Rotor (3) eines Transportsterns oder einer Behälterbehandlungsmaschine (1), mit einer Vielzahl von Behälteranlagen bildenden Formatteilen (7, 7a, 7b), beispielsweise in Form von Behälteraufnahmen, zum exakten Positionieren, Halten und/oder Führen der Behälter (2) auf einer vorgegebenen Transportbahn (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Formatteile (7, 7a, 7b) in Abhängigkeit vom Durchmesser der Behälter (2) einstellbar am Transportelement (3) derart vorgesehen sind, dass die Behälter (2) unabhängig von ihrem Behälterdurchmesser stets lagerichtig auf dem Transportelement angeordnet sind.
Positionier-, Halte- und/oder Führungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formatteile (7, 7a, 7b) im Sinne einer Änderung des radialen Abstandes von der Maschinenachse (MA) einstellbar sind.
Positionier-, Halte- und/oder Führungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für sämtliche Formatteile (7, 7a, 7b) oder bei mehreren Gruppen aus jeweils einer Vielzahl von Formatteilen (7, 7a, 7b) für jede Gruppe ein gemeinsamer Stellantrieb (13; 16, 17) für die Einstellung vorgesehen ist.
Positionier-, Halte- und/oder Führungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb von wenigstens einem die Maschinenachse (MA) konzentrisch umschließenden Steuerring (13; 16, 17) gebildet ist oder diesen Steuerring (13, 16, 17) aufweist, und dass der Steuerring (13, 16, 17) manuell oder bevorzugt motorisch relativ zum Transporteur (3) um die Maschinenachse (MA) dreh- oder schwenkbar ist.
Positionier-, Halte- und/oder Führungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Steuerring (13) über Steuerkurven (14) auf die Formatteile (7, 7a) zu deren Einstellung einwirkt.
Positionier-, Halte- und/oder Führungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die als Behälteraufnahmen (7, 7a, 7b) ausgebildeten Formatteile als Behälteranlagen jeweils wenigstens einen ersten Abschnitt (7.1, 7a.1, 7b.1), der bezogen auf eine Drehrichtung (A) des Transportelementes oder Rotors (3) eine tangentiale Abstützung oder im Wesentlichen tangentiale Abstützung der Behälter (2) bewirkt, sowie wenigstens einen zweiten Abschnitt (7.2, 7a.2, 7b.2) aufweist, der bezogen auf die Maschinenachse (MA) eine radiale oder im Wesentlichen radiale Abstützung der Behälter (2) bewirkt.
Positionier-, Halte- und/oder Führungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Abschnitte (7.1, 7.2; 7a.1, 7a.2) an einer gemeinsamen Basis (10, 15) des jeweiligen Formatteils (7, 7a) vorgesehen sind, und dass die Basis (10, 15) beispielsweise in einer Achsrichtung (L10) verschiebbar oder um eine Schwenkachse (15.1) schwenkbar am Transportelement oder am Rotor (3) vorgesehen ist.
Positionier-, Halte- und/oder Führungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsrichtung (L10) in einer Ebene einer von dem Transportelement (3) gebildeten Behälterstandfläche (6) liegt und vorzugsweise schräg zur Drehrichtung (A) des Transporteurs (3) orientiert ist, oder dass die Schwenkachse (15.1) parallel oder im Wesentlichen parallel zu der Maschinenachse (MA) orientiert ist.
Positionier-, Halte- und/oder Führungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälteranlage jedes Formatteils (7b) wenigstens zweiteilig ausgeführt ist, dass für die Einstellung jedes Formatteils (7b) die wenigstens zwei Teile der Behälteranlage jedes Formatteils (7b) relativ zueinander bewegbar und hierfür an getrennten Tragelementen (16, 17) vorgesehen sind, und zwar jeweils zusammen mit gleichartigen Teilen weiterer Formatteile (7b), dass wenigstens ein Tragelement (16, 17) relativ zu dem anderen Tragelement (17, 16) bewegbar, vorzugsweise um die Maschinenachse (MA) schwenk- oder drehbarbar ist, und dass die Tragelemente vorzugsweise Steuerringe (16, 17) sind.
Positionier-, Halte- und/oder Führungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, die Behälteranlage jedes Formatteils (7b) zumindest den ersten Abschnitt (7b.1) und den zweiten Abschnitt (7b.2) aufweist, dass für die Einstellung jedes Formatteils (7b) zumindest der erste Abschnitt (7b.1) und der zweite Abschnitt (7b.2) relativ zueinander bewegbar sind, und dass hierfür die ersten Abschnitte (7b.1) sämtlicher Formatteile (7b) oder jeweils einer Gruppe von Formatteilen (7b) an einem ersten Tragelement (16) und die zweiten Abschnitte (7b.2) sämtlicher Formatteile (7b) oder jeweils einer Gruppe von Formatteilen (7b) an einem zweiten Tragelement (17) vorgesehen sind,
Positionier-, Halte- und/oder Führungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Abschnitte (7b.1) von Vorsprüngen (19) gebildet sind, die bezogen auf die Maschinenachse (MA) über das erste Tragelement (16) radial nach außen wegstehen, und dass die zweiten Abschnitte (7b.2) von Schenkeln oder Flanken (20.2) einer sägezahnartigen Kontur am Umfang des zweiten Tragelementes (17) gebildet sind.
Behältertransporteur, beispielsweise Transportstern, mit einem um eine Maschinenachse (MA) umlaufend antreibbaren Transportelement (3) und mit einer Vielzahl von mit dem Transportelement (3) umlaufenden Formatteilen (7, 7a, 7b), die ein Positionier-, Halte- und/oder Führungssystem für Behälter (2) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionier-, Halte- und/oder Führungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Behälterbehandlungsmaschine mit einem um eine Maschinenachse (MA) umlaufend angetriebenen Transportelement oder Rotor (3) und mit mehreren in einem Teilungsabstand (a) am Rotor (3) gebildeten Behandlungspositionen mit jeweils wenigstens einem Behandlungskopf sowie mit einer Vielzahl von Formatteilen eines Positionier-, Halte- und/oder Führungssystems, insbesondere zur exakten Positionierung von Behältern (2) an den Behandlungspositionen, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionier-, Halte- und/oder Führungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Füllmaschine (1) mit einer Vielzahl von die Behandlungsköpfe bildenden Füllelementen (4) ausgebildet ist.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsköpfe an einem ersten Maschinenelement (3.1) und die Formatteile (7, 7a, 7b) des Positionier-, Halte- und/oder Führungssystems an einem zweiten Maschinenelement (3.2) vorgesehen sind, und dass die beiden Maschinenelemente (3.1, 3.2) durch Drehen oder Schwenken wenigstens eines Maschinenelementes um die Maschinenachse (MA) für eine exakte Positionierung der Behandlungsköpfe (4) relativ zu den Formatteilen (7, 7a) einstellbar sind.