DE102018129548A1

DE102018129548A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Zuführen von Verschlüssen zu einem Verschließer zum Verschließen von Behältern

Info

Publication number: DE102018129548A1
Application number: DE102018129548.0A
Authority: DE
Inventors: Stefan Schmatz; Nicolas Gustafson
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2018-11-23
Filing date: 2018-11-23
Publication date: 2020-05-28

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) und ein Verfahren zum Zuführen von Verschlüssen zu einem Verschließer (3) zum Verschließen von Behältern, bevorzugt zum Zuführen von Kronkorkenverschlüssen zu einem Verschließer (3) zum Verschließen von Getränkebehältern in einer Getränkeabfüllanlage (10), umfassend eine gegenüber der Horizontalen geneigte Verschlussrinne (4) zum Zuführen der Verschlüsse von einer Bereitstellungsvorrichtung (2) zum Beistellen von Verschlüssen zu einem Verschließer (3), wobei eine Magneteinheit (5) zum Beeinflussen der Bewegung der Verschlüsse durch die Verschlussrinne (4) vorgesehen ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Zuführen von Verschlüssen zu einem Verschließer zum Verschließen von mit einem Füllprodukt befüllten Behältern, bevorzugt zum Zuführen von Kronkorkenverschlüssen zu einem Verschließer zum Verschließen von mit einem Getränk befüllten Getränkebehältern in einer Getränkeabfüllanlage.
Technischer Hintergrund
In Getränkeabfüllanlagen ist es allgemein bekannt, befüllte Behälter mit Behälterverschlüssen zu verschließen, um diese für die weitere Verarbeitung und für den Transport zum Verbraucher fertig zu stellen. Es sind unterschiedliche Behälterverschlüsse bekannt wie beispielsweise Schraubverschlüsse, die als Kunststoffformteil bereitgestellt werden und auf ein Außengewinde im Mündungsbereich des befüllten Behälters aufgeschraubt werden. Weiterhin bekannt sind Kronkorken, die auf den befüllten Behälter aufgeformt werden. Bekannt sind weiterhin auch sogenannte Aufrollverschlüsse, bei denen eine Verschlusshülse auf ein auf der Außenseite einer Behältermündung ausgeformtes Gewinde aufgesetzt wird und dann mittels eines Aufrollverschließers die Verschlusshülse auf das Gewinde aufgeformt wird.
Dabei werden die Verschlüsse einem Verschließer zum Verschließen der befüllten Behälter mit den Verschlüssen zugeführt. Damit sichergestellt ist, dass die in einer separaten Vorrichtung oder Anlage hergestellten Verschlüsse stets mit der korrekten Orientierung zu dem Verschließer gelangen, ist es bekannt, die Verschlüsse im Vorfeld mittels einer Bereitstellungsvorrichtung bereitzustellen, bevorzugt zu sortieren und auszurichten. Die Bereitstellungsvorrichtung ist in vielen Fällen oberhalb des Verschließers angeordnet und über eine Verschlussrinne, in welcher die sortierten Verschlüsse geführt werden, mit dem Verschließer verbunden. Die Verschlüsse rutschen dann aufgrund ihres Eigengewichts von der erhöht positionierten Bereitstellungsvorrichtung zu dem Verschließer und werden auf diese Weise dem Verschließkopf zugeführt.
Die Bereitstellungsvorrichtung ist dabei möglichst nahe an dem Verschließer angeordnet, so dass die Verschlussrinne so kurz wie möglich ausgeführt werden kann. Je länger die Verschlussrinne ist, desto größer ist die Gefahr, dass sich Verschlüsse verkeilen und die Verschlussrinne verstopfen, da bei einer langen Verschlussrinne sich entsprechend mehr Verschlüsse in dieser befinden und mit ihrem Eigengewicht auf die darunter befindlichen Verschlüsse drücken. Ab einer bestimmten Länge beziehungsweise einer bestimmten Anzahl an Verschlüssen in der Verschlussrinne ist der daraus resultierende Staudruck der Verschlüsse derart hoch, dass sich die Verschlüsse in der Verschlussrinne verkeilen beziehungsweise verklemmen können und ein zuverlässiges Zuführen zum dem Verschließer dann nicht mehr möglich ist.
In bekannten aseptischen Anlagen beziehungsweise in Anlagen, bei welchen der Verschließer in einem Reinraum beziehungsweise Isolator angeordnet ist, ist demgemäß auch die Bereitstellungsvorrichtung im Reinraum angeordnet, um den Staudruck in der Verschlussrinne gering zu halten und Verstopfungen oder Störungen weitest möglich zu vermeiden. Durch die Anordnung der Bereitstellungsvorrichtung im Reinraum ist diese bei einer Reinigung und/oder einem Sterilisieren des Inneren des Reinraums mit zu reinigen, was einen erhöhten Reinigungsaufwand bedingt.
Aus der US 5 464 089 A ist es bekannt, ferromagnetische Verschlüsse in der Bereitstellungsvorrichtung mittels einer Mehrzahl von an einem Drehrad angeordneten Elektromagneten in Richtung der Verschlussrinne zu beschleunigen, um bis zum Ende der Verschlussrinne in ein Übergabesegment zu rutschen, in welchem sie umgelenkt und erneut beschleunigt werden, um dann zu dem Verschließer zu gelangen.
Aus der WO 2010/043720 A1 ist eine Vorrichtung zum Vereinzeln und Lageausrichten von metallischen Verschlüssen bekannt, bei welcher vereinzelte Verschlüsse mittels eines Förderbandes einer Fördereinheit von einer ebenerdig angeordneten Vereinzelungseinheit zu einer Verschlussrinne gefördert werden. Um zu verhindern, dass die Verschlüsse von dem Förderband fallen, ist hinter dessen Rückseite ein Magnet angeordnet, der die Verschlüsse in Richtung des Förderbandes zieht.
Darstellung der Erfindung
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Zuführen von Verschlüssen zu einem Verschließer zum Verschließen von Behältern sowie ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Zuführen von Verschlüssen zu einem Verschließer zum Verschließen von Behältern, bevorzugt zum Zuführen von Kronkorkenverschlüssen zu einem Verschließer zum Verschließen von Getränkebehältern in einer Getränkeabfüllanlage, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
Entsprechend wird eine Vorrichtung zum Zuführen von Verschlüssen zu einem Verschließer zum Verschließen von Behältern, bevorzugt zum Zuführen von Kronkorkenverschlüssen zu einem Verschließer zum Verschließen von Getränkebehältern in einer Getränkeabfüllanlage vorgeschlagen, umfassend eine gegenüber der Horizontalen geneigte Verschlussrinne zum Zuführen der Verschlüsse von einer Bereitstellungsvorrichtung zum Beistellen von Verschlüssen zu einem Verschließer. Erfindungsgemäß ist eine Magneteinheit zum Beeinflussen der Bewegung der Verschlüsse durch die Verschlussrinne vorgesehen.
Dadurch, dass eine Magneteinheit zum Beeinflussen der Bewegung der Verschlüsse durch die Verschlussrinne vorgesehen ist, können Verklemmungen von Verschlüssen und/oder Verstopfungen in der Verschlussrinne reduziert oder gänzlich vermieden werden. Die einzelnen in der Verschlussrinne geführten Verschlüsse rutschen nämlich nicht nur aufgrund der Schwerkraft die Verschlussrinne entlang, sondern sind zudem zumindest teilweise magnetisch beeinflusst.
Bevorzugt übt die Magneteinheit dabei zumindest teilweise eine magnetische und/oder elektromagnetische Kraft auf die Verschlüsse aus, wobei die Verschlüsse ein ferromagnetisches Material aufweisen. Dadurch können die Position und/oder die Geschwindigkeit der einzelnen Verschlüsse geändert und/oder vorgegeben beziehungsweise auch einzeln gesteuert werden. Insbesondere erfahren die einzelnen Verschlüsse durch das Halten mittels der Magneteinheit ein Abbremsen innerhalb der Verschlussrinne.
Die Bereitstellungsvorrichtung und der Verschließer können so weiter voneinander entfernt angeordnet sein, so dass ein größerer Abstand zwischen der Bereitstellungsvorrichtung und dem Verschließer vorgesehen sein kann beziehungsweise die Verschlussrinne länger ausgeführt werden kann, ohne dass es zu Verkeilen beziehungsweise Verklemmen von Verschlüssen kommt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung bewirkt die durch die Magneteinheit erzeugte magnetische Kraft eine Anziehung der Verschlüsse in Richtung der Magneteinheit. Verschlüsse, die sich in der Verschlussrinne befinden, werden dadurch an die Verschlussrinne beziehungsweise an eine Innenwand und/oder ein Führungselement der Verschlussrinne gedrückt beziehungsweise gezogen. An einer dadurch entstehenden Kontaktfläche beziehungsweise einem dadurch entstehenden Kontaktpunkt zwischen Verschluss und Verschlussrinne entsteht so entsprechend der Oberflächenbeschaffenheit von Verschluss und Verschlussrinne sowie deren Reibungskoeffizienten ein Haft- und/oder Reibwiderstand. Verschlüsse, die sich in der Verschlussrinne befinden und sich schwerkraftbedingt in Richtung der Erdanziehung bewegen, erfahren so eine erhöhte Reibung bei ihrer Bewegung entlang der Verschlussrinne. Die Bewegung der Verschlüsse ist folglich nicht lediglich scherkraftbedingt, sondern durch die aufgrund der Anziehung der Verschlüsse zu der Magneteinheit erzeuge Reibungserhöhung gestört beziehungsweise beeinträchtigt. Die Verschlüsse erfahren mithin durch die Magneteinheit ein Abbremsen während ihrer Bewegung in der Verschlussrinne.
Ferner kann durch die Anziehung der Verschlüsse in Richtung der Magneteinheit in einem Bereich der Verschlussrinne, in welchem sie sich stauen, erzielt werden, dass sich die Verschlüsse an die Innenwand und/oder das Führungselement, das der Magneteinheit zugewandt ist, anlegen. Mit anderen Worten sind die Verschlüsse in diesem Bereich zumindest unterstützend in einer bestimmten Position gehalten. Die Gefahr des Verkeilens einzelner Verschlüsse ist dadurch abermals vermindert oder gar gänzlich vermieden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erzeugt die Magneteinheit zumindest in einem Bereich der Verschlussrinne ein magnetisches Feld. Gelangt ein Verschluss bei seiner Bewegung entlang der Verschlussrinne in den Bereich, in welchem das magnetische Feld wirkt, so werden in dem Verschluss Wirbelströme induziert, die ihrerseits eigene, dem äußeren magnetischen Feld entgegengesetzte Magnetfelder erzeugen, so dass der Verschluss in seiner Bewegung abgebremst wird. Die Magneteinheit wirkt mithin in Sinne einer Wirbelstrombremse auf die Verschlüsse beziehungsweise auf deren Bewegung.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Abstandseinstellvorrichtung vorgesehen, mittels welcher ein Abstand zwischen der Magneteinheit und der Verschlussrinne einstellbar ist. Die Stärke des in der Verschlussrinne wirkenden magnetischen Feldes kann so durch eine Änderung des Abstands eingestellt werden. Dadurch ist es möglich, die Stärke des magnetischen Feldes in der Verschlussrinne und somit die Anziehungskraft der Magneteinheit auf die Verschlüsse entsprechend deren Gewichts und ohmschen Widerstands beziehungsweise deren Leitfähigkeit anzupassen. Die Beeinflussung der Bewegung der Verschlüsse kann so gezielt vorgegeben werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Verschlüsse in der Verschlussrinne durch die Magneteinheit individuell führbar. Dadurch kann die Bewegung der einzelnen Verschlüsse beziehungsweise deren Geschwindigkeit flexibel und an die vorliegenden Bedingungen angepasst werden. Mit anderen Worten können die einzelnen Verschlüsse dadurch jeweils unabhängig von den anderen Verschlüsse mit jeweils individueller Geschwindigkeit entlang der Verschlussrinne bewegt und beschleunigt oder abgebremst werden. Ferner kann hierdurch der Abstand der einzelnen Verschlüsse zueinander kontrolliert eingestellt werden.
Um die von der Magneteinheit auf die einzelnen in der Verschlussrinne geführten Verschlüsse wirkende magnetische beziehungsweise elektromagnetische Kraft gezielt steuern zu können und somit ein sicheres und präzises magnetisches Führen der Verschlüsse in der Verschlussrinne zu erzielen, weist die Magneteinheit in einer bevorzugten Ausführungsform mindestens einen ansteuerbaren Elektromagneten auf.
Für ein besonders effektives Führen der Verschlüsse in der Verschlussrinne ist der mindestens eine Elektromagnet bevorzugt pulsierend erregbar. Der mindestens eine Elektromagnet übt aufgrund der pulsierenden Ansteuerung entsprechend eine pulsierende magnetische Kraft auf die einzelnen Verschlüsse aus. Die einzelnen Verschlüsse erfahren somit entsprechend einer Frequenz und/oder Sequenz des Pulsierens, während die magnetische Kraft wirkt, eine Anziehung in Richtung des mindestens einen Elektromagneten. In einem Zeitabschnitt, in welchem keine magnetische Kraft erzeugt ist, wirkt auf die einzelnen Verschlüsse lediglich die Erdbeschleunigung, so dass sie sich die Verschlüsse von dieser beeinflusst weiterbewegen. Mit anderen Worten bewegen sich die Verschlüsse pulsierend durch die Verschlussrinne.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Magneteinheit eine Mehrzahl von in Längsrichtung der Magneteinheit angeordneten Elektromagneten auf, wobei die einzelnen Elektromagneten zum Führen eines Verschlusses bevorzugt sequenziell erregbar sind. Dadurch ist es möglich, auf die einzelnen Verschlüsse im Wesentlichen permanent eine magnetische Kraft wirken zu lassen. Die Position der einzelnen Verschlüsse kann so im Wesentlichen permanent vorgegeben und kontrolliert werden. Durch das sequenzielle Erregen der Mehrzahl von Elektromagneten werden die einzelnen Verschlüsse entsprechend der Sequenz des Erregens entlang der Verschlussrinne geführt. Mit anderen Worten wirkt die Magneteinheit im Sinne eines Linearmotors, wobei jeweils ein zu fördernder Verschluss jeweils im Sinne eines Läufers fungiert. Das sequenzielle Erregen der einzelnen Elektromagnete bewirkt dabei ein entsprechend der Sequenz ausgebildetes Fortbewegen eines Verschlusses, wobei der Verschluss jeweils von zumindest einem erregten Elektromagneten angezogen wird. Ein besonders vorteilhaftes Führen kann dabei erreicht werden, wenn die Magneteinheit in Form eines Langstators ausgebildet ist.
Um die Erregung des mindestens einen Elektromagneten gezielt vorgegeben und/oder präzise steuern zu können, ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eine Steuereinheit vorgesehen, welche die Magneteinheit ansteuert, wobei bevorzugt der mindestens eine Elektromagnet durch die Steuereinheit direkt ansteuerbar ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante weist die Magneteinheit eine Mehrzahl von zumindest in einem Bereich der Verschlussrinne parallel zu der Verschlussrinne geführten Magneten, bevorzugt Permanentmagneten, auf, wobei die Mehrzahl von Magneten bevorzugt mittels einer Antriebsvorrichtung entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn bewegbar ist. Bevorzugt ist dabei jeweils ein zu fördernder Verschluss jeweils einem Magneten zugeordnet. Ein einzelner zu fördernder Verschluss wird dabei durch den ihm zugeordneten Magneten angezogen und durch dessen magnetische Anziehungskraft in der Verschlussrinne auf dessen Höhe positioniert beziehungsweise gehalten. Bei einer Bewegung des Magneten entlang der Verschlussrinne erfährt der durch den Magneten gehaltene Verschluss eine entsprechende Bewegung entlang der Verschlussrinne. Die einzelnen Verschlüsse können so präzise entlang der Verschlussrinne geführt werden.
Um einen besonders kompakten und einfachen Aufbau der Vorrichtung zu erzielen, kann die Verschlussrinne einen vertikalen Rinnenbereich aufweisen, wobei die Magneteinheit bevorzugt in dem vertikalen Rinnenbereich angeordnet ist. Dadurch werden die Verschlüsse, insbesondere in dem vertikalen Bereich, in welchem die Gefahr des Verkeilens von Verschlüssen besonders hoch ist, besonders sicher und zuverlässig geführt.
In einer besonders bevorzugten weiteren Ausführungsform ist ein Verschließer in einem durch eine Behandlungsraumwand eingeschlossenen Behandlungsraum angeordnet und eine Bereitstellungsvorrichtung außerhalb des Behandlungsraums angeordnet, wobei sich die Verschlussrinne von der Bereitstellungsvorrichtung zum Verschließer erstreckt, wobei die Verschlussrinne bevorzugt in dem Behandlungsraum angeordnet ist. Durch das Anordnen der Bereitstellungsvorrichtung außerhalb des Behandlungsraums ist der Reinigungsaufwand des Behandlungsraums im Vergleich zu einer Vorrichtung, bei welcher die Bereitstellungsvorrichtung im Inneren des Behandlungsraums angeordnet ist, verringert, da die Bereitstellungsvorrichtung nicht gereinigt werden muss. Entsprechend sind die erforderliche Zeit zum Reinigen des Inneren des Behandlungsraums sowie die notwendige Menge des hierfür aufzuwendenden Reinigungsmittels verringert. Insbesondere, wenn eine in dem Behandlungsraum vorliegende Atmosphäre im Gegensatz zur Umgebung einen erhöhten Sterilitätsgrad aufweist, mit anderen Worten wenn der Behandlungsraum als Reinraum oder Isolator ausgebildet ist, beispielsweise bei aseptischen Anwendungen in einer aseptischen Abfüllanlage ist so der Aufwand zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Sterilitätsgrads im Inneren des Behandlungsraums reduziert.
Damit die in dem Behandlungsraum vorliegende Atmosphäre durch das Zuführen der sortierten Verschlüsse von der Bereitstellungsvorrichtung in den Behandlungsraum nicht oder lediglich in geringem Maße beeinflusst wird, kann eine Schleuse zum Einschleusen der zugeleiteten Verschlüsse von der Bereitstellungsvorrichtung in den Behandlungsraum vorgesehen sein, wobei die Schleuse bevorzugt zwischen der Bereitstellungsvorrichtung und der Behandlungsraumwand angeordnet ist und/oder als Teil der Behandlungsraumwand ausgebildet ist beziehungsweise in diese integriert ist. Durch das Vorsehen der Schleuse ist sichergestellt, dass bei einem Einführen eines Verschlusses in den Behandlungsraum keine Bestandteile aus der Umgebung, welche die Atmosphäre im Inneren des Behandlungsraums kontaminieren könnten, in den Behandlungsraum gelangen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt in dem Behandlungsraum ein Druck vor, welcher größer ist als ein außerhalb des Behandlungsraums vorliegender Umgebungsdruck. Aufgrund des dadurch vorliegenden Überdrucks im Inneren des Behandlungsraums entweicht bei einer Übergabe eines Verschlusses von außerhalb des Behandlungsraums in das Innere des Behandlungsraums Luft aus dem Behandlungsraum in die Umgebung. Mit anderen Worten ist dadurch ein Luftstrom aus dem Inneren des Behandlungsraums über eine Öffnung in der Behälterraumwand, welche zum Einführen beziehungsweise Übergeben eines Verschlusses offen ist, in die Umgebung außerhalb des Behandlungsraums erzeugt, so dass das Eindringen von Fremdkörpern vermieden wird.
Die oben gestellte Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren zum Zuführen von Verschlüssen zu einem Verschließer zum Verschließen von Behältern mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der vorliegenden Beschreibung und den Figuren.
Entsprechend wird ein Verfahren zum Zuführen von Verschlüssen zu einem Verschließer zum Verschließen von Behältern, bevorzugt zum Zuführen von Kronkorkenverschlüssen zu einem Verschließer zum Verschließen von Getränkebehältern in einer Getränkeabfüllanlage vorgeschlagen, wobei die Verschlüsse von einer oberhalb des Verschließers angeordneten Bereitstellungsvorrichtung bereitgestellt werden und über eine Verschlussrinne dem Verschließer zugeführt werden. Erfindungsgemäß werden die Verschlüsse in einem Bereich der Verschlussrinne mittels einer Magneteinheit magnetisch beeinflusst.
Dadurch, dass die Verschlüsse in einem Bereich der Verschlussrinne mittels einer Magneteinheit magnetisch beeinflusst werden, können die oben hinsichtlich der Vorrichtung genannten Vorteile erzielt werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführung weist die Magneteinheit eine Mehrzahl von Elektromagneten auf, wobei die Elektromagneten zum Beeinflussen, bevorzugt Führen, der Bewegung jeweils eines Verschlusses sequenziell angesteuert werden. Dadurch ist es möglich, auf die einzelnen Verschlüsse im Wesentlichen permanent eine magnetische Kraft wirken zu lassen. Die Position der einzelnen Verschlüsse kann so im Wesentlichen permanent vorgegeben und kontrolliert werden. Durch das sequenzielle Erregen der Mehrzahl an Elektromagneten werden die einzelnen Verschlüsse entsprechend der Sequenz des Erregens entlang der Verschlussrinne geführt. Mit anderen Worten wirkt die Magneteinheit im Sinne eines Linearmotors, wobei jeweils ein zu fördernder Verschluss jeweils im Sinne eines Läufers fungiert. Das sequenzielle Erregen der einzelnen Elektromagnete bewirkt dabei ein entsprechend der Sequenz der Erregung ausgebildetes Fortbewegen eines Verschlusses, wobei der Verschluss jeweils von zumindest einem erregten Elektromagneten angezogen wird. Ein besonders vorteilhaftes Führen kann dabei dadurch erreicht werden, wenn die Magneteinheit in Form eines Langstators ausgebildet ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist der Verschließer in einem durch eine Behandlungsraumwand eingeschlossenen Behandlungsraum angeordnet und die Bereitstellungsvorrichtung außerhalb des Behandlungsraums angeordnet und wobei die Verschlussrinne zumindest zum Teil in dem Behandlungsraum angeordnet ist, wobei die durch die Sortiereinheit sortierten Verschlüsse bevorzugt über eine Schleuse von der Bereitstellungsvorrichtung in den Behandlungsraum eingeschleust werden. Bevorzugt wird dabei im Inneren des Behandlungsraums ein Druck angelegt, welcher größer ist als ein außerhalb des Behandlungsraums vorliegender Umgebungsdruck.
Figurenliste
Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

1 schematisch eine perspektivische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Zuführen von Verschlüssen zu einem Verschließer zum Verschließen von Behältern in einer Getränkeabfüllanlage ;
2 schematisch eine Seitenansicht einer Verschlussrinne der Vorrichtung aus 1 ;
3 schematisch eine perspektivische Seitenansicht einer weitere Vorrichtung zum Zuführen von Verschlüssen zu einem Verschließer zum Verschließen von Behältern in einer Getränkeabfüllanlage ;
4 schematisch eine perspektivische Seitenansicht Vorrichtung zum Zuführen von Verschlüssen zu einem Verschließer zum Verschließen von Behältern in einer Getränkeabfüllanlage in einer alternativen Ausführungsform; und
5 schematisch eine Seitenansicht einer Verschlussrinne der Vorrichtung aus 4.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.
In 1 ist schematisch eine Vorrichtung 1 zum Zuführen von Verschlüssen zu einem Verschließer 3 zum Verschließen von Behältern in einer Getränkeabfüllanlage 10 gezeigt. Der Verschließer 3 ist im Inneren eines als Reinraum ausgeführten, durch eine Behandlungsraumwand 60 eingeschlossenen Behandlungsraums 6 angeordnet.
Um die zu verschließenden Behälter in dem Verschließer 3 verschließen zu können, werden diesem sortierte und in ihrer Lage und Orientierung definiert ausgerichtete Verschlüsse von einer oberhalb des Verschließers 3 angeordneten Bereitstellungsvorrichtung 2 zugeführt, in welcher beispielsweise unsortiert ankommende Verschlüsse sortiert werden.
Zum Zuführen der sortierten Verschlüsse von der Bereitstellungsvorrichtung 2 zu dem Verschließer 3 ist zwischen der Bereitstellungsvorrichtung 2 und dem Verschließer 3 eine gegenüber der Horizontalen geneigte Verschlussrinne 4 angeordnet. Im vorliegenden Fall ist die Verschlussrinne 4 im Wesentlichen im Inneren des Behandlungsraums 6 sowie vertikal angeordnet. Die in der Bereitstellungsvorrichtung 2 sortierten Verschlüsse werden über ein Übergabesegment 40 durch eine als Öffnung 70 ausgeführte Schleuse 7 von der Bereitstellungsvorrichtung 2 in den Behandlungsraum 6 zu der vertikal ausgerichteten Verschlussrinne 4 geführt.
Im Bereich der vertikalen Verschlussrinne 4 ist eine einen Elektromagneten aufweisende Magneteinheit 5 angeordnet, mittels welcher die Verschlüsse entlang der Verschlussrinne 4 geführt werden. Im vorliegenden Fall werden dem Verschließer Kronkorkenverschlüsse zugeführt, welche ein ferromagnetisches Material aufweisen.
Die Magneteinheit 5 wird mittels einer mit dieser verbundenen Steuereinheit 8 pulsierend erregt. Sich in der Verschlussrinne 4 befindende Verschlüsse rutschen dadurch nicht nur aufgrund der Schwerkraft die Verschlussrinne 4 entlang, sondern sind zudem zumindest teilweise magnetisch gebremst beziehungsweise gehalten. Aufgrund des pulsierenden Erregens übt die Magneteinheit 5 entsprechend der Frequenz des Erregens eine magnetische Kraft auf die Verschlüsse aus. Während die magnetische Kraft wirkt, erfahrend die Verschlüsse eine Anziehung in Richtung des Elektromagneten der Magneteinheit 5. In einem Zeitabschnitt, in welchem keine magnetische Kraft erzeugt ist, wirkt auf die einzelnen Verschlüsse lediglich die Erdbeschleunigung, so dass sie sich lediglich von dieser beeinflusst weiterbewegen. Die einzelnen Verschlüsse erfahren so ein pulsierendes Abbremsen innerhalb der Verschlussrinne 4.
Die Verschlüsse werden in der Verschlussrinne 4 durch das Anlegen des magnetischen Feldes mittels der Magneteinheit 5 an die jeweilige Innenwand der Verschlussrinne 4 gepresst oder gezogen, so dass die Reibung zwischen dem jeweiligen Verschluss und der Innenwand der Verschlussrinne 4 erhöht ist.
In einer alternativen Ausgestaltung erzeugt die Magneteinheit 5 zumindest in einem Bereich der Verschlussrinne 4 ein magnetisches Feld. Gelangt ein Verschluss bei seiner Bewegung entlang der Verschlussrinne 4 in den Bereich, in welchem das magnetische Feld wirkt, so werden in dem Verschluss Wirbelströme induziert, die ihrerseits eigene, dem äußeren magnetischen Feld entgegengesetzte Magnetfelder erzeugen, so dass der Verschluss in seiner Bewegung abgebremst wird. Die Magneteinheit 5 wirkt mithin in Sinne einer Wirbelstrombremse auf die Verschlüsse beziehungsweise auf deren Bewegung.
An die Verschlussrinne 4 schließt sich ferner ein Übergabesegment 42 an, durch welches die Verschlüsse in eine horizontale Ausrichtung gebracht werden und von der Verschlussrinne 4 zu dem Verschließer 3 zugeführt werden.
Um ein Kontaminieren der Atmosphäre im Inneren des Behandlungsraums 6 über die Schleuse 7 zu verhindern, ist im Behandlungsraum 6 ein Druck p1 angelegt, welcher größer ist als ein außerhalb des Behandlungsraums 6 vorliegender Umgebungsdruck pa. Daraus resultiert ein steter Luftstrom aus dem Inneren des Behandlungsraums 6 über die Schleuse 7 in der Behälterraumwand 60 in die Umgebung außerhalb des Behandlungsraums 6. Die Stärke des Luftstroms ist dabei abhängig von der Differenz zwischen dem Druck p1 und dem Umgebungsdruck pa.
Alternativ kann die Schleuse 7 auch mit zumindest einer, bevorzugt zwei verschließbaren Klappen ausgebildet sein, wobei die Schleuse 7 dann eine durch die Kappen verschließbare Schleusenkammer aufweist. Die Verschlüsse werden dann von der Bereitstellungsvorrichtung 2 in die Schleusenkammer überführt und von dieser wiederum in den Behandlungsraum 6.
2 zeigt schematisch eine Seitenansicht der Verschlussrinne 4 der Vorrichtung 1 aus 1. Die Magneteinheit 5 erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte vertikale Länge der Verschlussrinne 4 und parallel zu dieser. Der Abstand der Magneteinheit 5 zu der Verschlussrinne 4 ist dabei so gewählt, dass bei erregtem Elektromagneten der Magneteinheit 5 die Verschlüsse aufgrund der durch den Elektromagneten auf die Verschlüsse wirkende magnetische Kraft an der Verschlussrinne in einer festen Position gehalten werden.
3 zeigt schematisch eine weitere Vorrichtung 1 zum Zuführen von Verschlüssen zu einem Verschließer 3 zum Verschließen von Behältern in einer Getränkeabfüllanlage 10. Die Vorrichtung 1 entspricht im Wesentlichen jener aus 1. Die Magneteinheit 5 weist in dieser Ausführungsform jedoch eine Mehrzahl von in Längsrichtung 50 der Magneteinheit 5 angeordneten Elektromagneten auf. Die Mehrzahl von Elektromagneten wird sequenziell erregt, so dass die Magneteinheit 5 im Sinne eines Langstators eines Linearmotors ausgebildet ist beziehungsweise in der Weise eines Langstators wirkt und die einzelnen Verschlüsse entlang der Verschlussrinne 4 aktiv führt. Mit anderen Worten fungieren die Verschlüsse selbst als Läufer des Linearmotors. Die einzelnen Verschlüsse werden entsprechend der Sequenz der Erregung der Mehrzahl von Elektromagneten entlang der Verschlussrinne 4 bewegt beziehungsweise geführt. Durch das aktive Führen der Verschlüsse in dem vertikalen Bereich der Verschlussrinne 4 ist so sichergestellt, dass sich die Verschlüsse nicht aufgrund ihres Eigengewichts und der Länge der Verschlussrinne 4 verkeilen und zu einem Verstopfen der Verschlussrinne 4 führen. Die Magneteinheit 5 wirkt folglich dem Einfluss der Erdanziehung auf die Verschlüsse entgegen.
Aus 4 ist schematisch eine Vorrichtung 1 zum Zuführen von Verschlüssen zu einem Verschließer 3 zum Verschließen von Behältern in einer Getränkeabfüllanlage 10 in einer alternativen Ausführungsform gezeigt. Die Vorrichtung 1 entspricht der Vorrichtung 1 der 1 und 2, wobei die Magneteinheit 5 eine Vielzahl an Permanentmagneten aufweist, die entlang einer Antriebseinheit 52 in Form eines Förderriemens angeordnet sind. Die Antriebseinheit 52 bewegt die Permanentmagnete parallel zu der Verschlussrinne 4 in Richtung des Verschließers 3 und führt sie in einem Rückführbereich wieder zurück.
Die Permanentmagnete weisen während des Bewegens in Richtung des Verschließers 3 einen Abstand zu der Verschlussrinne 4 auf, derart, dass ein Verschluss im oberen Bereich der Verschlussrinne 4 von einem Permanentmagneten aufgrund dessen magnetischen Anziehungskraft erfasst und angezogen wird. Durch die Bewegung des Permanentmagneten in Richtung des Verschließers 3 wird der Verschluss entsprechend mitbewegt beziehungsweise in der Verschlussrinne 4 in Richtung des Verschließers 3 geführt. Beim Übergang der vertikalen Verschlussrinne 4 in das Übergabesegment 42 werden die Permanentmagnete umgelenkt und weisen dann einen derart großen Abstand zu der Verschlussrinne 4 und den darin geführten Verschlüssen auf, dass die magnetische Anziehungskraft die Verschlüsse in ihrer Bewegung nicht mehr beeinflusst, so dass die Verschlüsse dann von der Magneteinheit 5 unbeeinflusst dem Verschließer 3 zugeführt werden können.
5 zeigt schematisch eine Seitenansicht der Verschlussrinne 4 der Vorrichtung 1 aus 4. Die Antriebseinheit 52 der Magneteinheit 5 weist eine geschlossene Bewegungsbahn auf, entlang welcher die an der Antriebseinheit 52 angeordneten Permanentmagnete bewegt werden.
Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Bereitstellungsvorrichtung
3: Verschließer
4: Verschlussrinne
40: Übernahmesegment
42: Übergabesegment
5: Magneteinheit
50: Längsrichtung
52: Antriebseinheit
54: Bewegungsbahn
6: Behandlungsraum
60: Behandlungsraumwand
7: Schleuse
70: Öffnung
8: Steuereinheit
10: Getränkeabfüllanlage
p1: Druck
pa: Umgebungsdruck

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 5464089 A [0006]
WO 2010/043720 A1 [0007]

Claims

Vorrichtung (1) zum Zuführen von Verschlüssen zu einem Verschließer (3) zum Verschließen von Behältern, bevorzugt zum Zuführen von Kronkorkenverschlüssen zu einem Verschließer (3) zum Verschließen von Getränkebehältern in einer Getränkeabfüllanlage (10), umfassend eine gegenüber der Horizontalen geneigte Verschlussrinne (4) zum Zuführen der Verschlüsse von einer Bereitstellungsvorrichtung (2) zum Beistellen von Verschlüssen zu einem Verschließer (3), dadurch gekennzeichnet, dass eine Magneteinheit (5) zum Beeinflussen der Bewegung der Verschlüsse durch die Verschlussrinne (4) vorgesehen ist.
Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magneteinheit (5) mindestens einen ansteuerbaren Elektromagneten aufweist.
Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Elektromagnet pulsierend erregbar ist.
Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magneteinheit (5) eine Mehrzahl von in Längsrichtung (50) der Magneteinheit angeordneten Elektromagneten aufweist, wobei die einzelnen Elektromagneten zum Führen eines Verschlusses bevorzugt sequenziell erregbar sind, wobei die Magneteinheit (5) bevorzugt in Form eines Langstators ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (8) vorgesehen ist, welche die Magneteinheit (5) ansteuert, wobei bevorzugt der mindestens einen Elektromagnet durch die Steuereinheit (8) direkt ansteuerbar ist.
Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magneteinheit (5) eine Mehrzahl von zumindest in einem Bereich der Verschlussrinne (4) parallel zu der Verschlussrinne (4) geführten Magneten, bevorzugt Permanentmagneten, aufweist, wobei die Mehrzahl von Magneten bevorzugt mittels einer Antriebsvorrichtung (52) entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn bewegbar sind.
Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussrinne (4) einen vertikalen Rinnenbereich aufweist, wobei die Magneteinheit (5) bevorzugt in dem vertikalen Rinnenbereich angeordnet ist.
Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verschließer (3) in einem durch eine Behandlungsraumwand (60) eingeschlossenen Behandlungsraum (6) angeordnet ist und eine Bereitstellungsvorrichtung (2) außerhalb des Behandlungsraums (6) angeordnet ist und sich die Verschlussrinne (4) von der Bereitstellungsvorrichtung (2) zum Verschließer (3) erstreckt, wobei die Verschlussrinne (4) bevorzugt in dem Behandlungsraum (6) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schleuse (7) zum Einschleusen sortierter Verschlüsse von der Bereitstellungsvorrichtung (2) in den Behandlungsraum (6) vorgesehen ist.
Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Behandlungsraum (6) ein Druck (p1) vorliegt, welcher größer ist als ein außerhalb des Behandlungsraums (6) vorliegender Umgebungsdruck (pa).
Verfahren zum Zuführen von Verschlüssen zu einem Verschließer (3) zum Verschließen von Behältern, bevorzugt zum Zuführen von Kronkorkenverschlüssen zu einem Verschließer (3) zum Verschließen von Getränkebehältern in einer Getränkeabfüllanlage (10), wobei die Verschlüsse von einer oberhalb des Verschließers (3) angeordneten Bereitstellungsvorrichtung (2) bereitgestellt werden und über eine Verschlussrinne (4) dem Verschließer (3) zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der Verschlüsse zumindest in einem Bereich der Verschlussrinne (4) mittels einer Magneteinheit (5) magnetisch beeinflusst wird.
Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Magneteinheit (5) eine Mehrzahl von Elektromagneten aufweist, wobei die Elektromagneten zum Führen jeweils eines Verschlusses sequenziell angesteuert werden.
Verfahren gemäß Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschließer (3) in einem durch eine Behandlungsraumwand (60) eingeschlossenen Behandlungsraum (6) angeordnet ist und die Bereitstellungsvorrichtung (2) außerhalb des Behandlungsraums (6) angeordnet ist, wobei die Verschlussrinne (4) zumindest zum Teil in dem Behandlungsraum (6) angeordnet ist und wobei die durch die Bereitstellungsvorrichtung (2) beigestellten Verschlüsse über eine Schleuse (7) von der Bereitstellungsvorrichtung (2) in den Behandlungsraum (6) eingeschleust werden.