DE102019131270A1

DE102019131270A1 - Behälterbehandlungsanlage mit Langstator

Info

Publication number: DE102019131270A1
Application number: DE102019131270.1A
Authority: DE
Inventors: Michael Beyer; Wolfgang Roidl; Frank Winzinger; Konrad Senn
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2019-11-20
Filing date: 2019-11-20
Publication date: 2021-05-20
Also published as: CN114728840A; EP4061781A1; WO2021099005A1

Abstract

Behälterbehandlungsanlage zum Behandeln von Behältern, wie Flaschen, Dosen, Preforms oder dergleichen, die Behälterbehandlungsanlage umfassend eine Beschichtungseinrichtung mit wenigstens einer Beschichtungsstation zum Aufnehmen eines Behälters und zum Aufbringen einer Beschichtung auf einen Behälter, während sich der Behälter in der Beschichtungsstation befindet, und eine Transporteinrichtung zum Transportieren der Behälter, wobei die Transporteinrichtung mehrere Transportwägen zum Transportieren von Behältern und zum Einbringen und Entnehmen von Behältern in und aus der Beschichtungsstation und zumindest im Bereich der Beschichtungsstation wenigstens eine Langstator-Schiene umfasst, wobei die Transportwägen auf der Langstator-Schiene unabhängig voneinander bewegbar ausgebildet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Behälterbehandlungsanlage zum Behandeln von Behältern, wie Flaschen, Dosen oder dergleichen gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zum Behandeln von Behältern, wie Flaschen, Dosen oder dergleichen gemäß unabhängigem Verfahrensanspruch 11.
Stand der Technik
Behälterbehandlungsanlagen sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Diese können eine Reihe von Behälterbehandlungsmaschinen umfassen, die jeweils einen oder mehrere Prozessschritte an einem Behälter ausführen, während dieser durch die entsprechenden Maschinen transportiert wird. Bekannt sind beispielsweise Behälterbehandlungsmaschinen, die dem Bereich der Behälterherstellung zuzuordnen sind, wie etwa Reinigungsmaschinen für wiederverwertbare Behälter oder Blasformmaschinen oder Formfüllmaschinen, die aus Vorformlingen Behälter ausformen und diese gegebenenfalls gleich befüllen.
Weiterhin gibt es Behälterbehandlungsmaschinen, die an den so hergestellten Behältern weitere Schritte durchführen. Dazu zählen beispielsweise Füllmaschinen, Druckmaschinen, Etikettiermaschinen, aber auch Beschichtungsmaschinen. Letztere sind solche Maschinen, die beispielsweise unter Anwendung eines Plasmas, das sich innerhalb und/oder außerhalb des Behälters ausbreitet eine Beschichtung auf die Oberfläche des Behälters, beispielsweise durch Ausbildung einer Silikatschicht oder anderen funktionalen Schicht, aufbringen.
Unter die Druckmaschinen fallen insbesondere Direktdruckmaschinen, die mit digitalen Drucktechniken tropfenweise Substrat, wie etwa Tinte auf die Oberfläche des Behälters aufbringen. Diese arbeiten üblicherweise vorteilhaft mit Beschichtungsmaschinen zusammen, die die Oberfläche für das anschließende Direktbedrucken aktivieren.
Es gibt auch noch nachgeordnete Maschinen, die beispielsweise ein Befüllen, Verschließen, Verpacken, Palettieren oder andere Behandlungen an den Behältern durchführen.
Grundsätzlich ist ein effizienter Transport der Behälter mit hoher Flexibilität mit Hinblick auf die stetig steigende Anforderung nach individuell bearbeiteten einzelnen Behältern bei gleichzeitig einem Durchsatz von mehreren 10 000 Behältern pro Stunde notwendig. Hierzu gibt es verschiedene Ansätze, die beispielsweise das Tracking des Behälters während seines Weges durch die Behälterbehandlungsmaschine betreffen. Eine flexible und schnelle, aber gleichzeitig zuverlässige Art des Transports ist jedoch bisher nicht für sämtliche Behälterbehandlungsanlagentypen verfügbar.
Aufgabe
Die zu lösende technische Aufgabe besteht daher ausgehend vom bekannten Stand der Technik darin, für eine Behälterbehandlungsanlage einen verbesserten und insbesondere flexiblen Transport der Behälter zu ermöglichen.
Lösung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Behälterbehandlungsanlage gemäß Anspruch 1 und das Verfahren zum Behandeln von Behältern gemäß dem unabhängigen Verfahrensanspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfasst.
Die erfindungsgemäße Behälterbehandlungsanlage zum Behandeln von Behältern, wie Flaschen, Dosen oder dergleichen, umfasst eine Beschichtungseinrichtung mit wenigstens einer Beschichtungsstation zum Aufnehmen eines Behälters und zum Aufbringen einer Beschichtung auf einen Behälter, während sich der Behälter in der Beschichtungsstation befindet, und eine Transporteinrichtung zum Transportieren der Behälter, wobei die Transporteinrichtung mehrere Transportwägen zum Transportieren von Behältern und zum Einbringen und Entnehmen von Behältern in und aus der Beschichtungsstation und zumindest im Bereich der Beschichtungsstation wenigstens eine Langstator-Schiene umfasst, wobei die Transportwägen auf der Langstator-Schiene unabhängig voneinander bewegbar ausgebildet sind.
Mit Behältern, wie Flaschen, Dosen oder dergleichen können unter anderem Preforms, Becher, Tuben, Tiegel, Boxen, Beutel, Pipetten, Kanister, Spritzen, Ampullen, Fässer oder Schlauchverpackungen gemeint sein. Diese Behälter können nicht nur aus Glas, Kunststoff oder Metall bestehen, sondern die Behälter können auch aus Faserstoffen, wie Papier oder Karton, oder auch aus Mischformen aus nachwachsenden Rohstoffen, wie Holz, Stroh oder anderen Pflanzenbestandteilen mit Kunststoffen bestehen.
Unter der Beschichtungseinrichtung ist jegliche Form einer Maschine zu verstehen, die durch chemische und/oder physikalische Prozesse die Oberfläche eines Behälters in den Beschichtungsstationen verändern kann. Dabei können Veränderungen hinsichtlich optischer und/oder chemischer und/oder physikalischer und/oder haptischer Eigenschaften der Oberfläche des Behälters eintreten. Ebenso ist unter der Beschichtungseinrichtung auch eine Einrichtung zum Sterilisieren des Innenraums eines Behälters zu verstehen, da auch hier eine Manipulation der Oberfläche erfolgt. Gängige Varianten der Beschichtungseinrichtungen sind dabei Flammenpyrolyseeinrichtungen und/oder Plasmabeschichtungseinrichtungen, die unter Verwendung einer oder mehrerer Plasmadüsen und/oder einer Lanze, die in den Innenraum eines Behälters eingebracht bzw. in der Nähe eines Behälters angebracht wird, ein Plasma erzeugen, das die Oberfläche des Behälters in irgendeiner Art und Weise manipuliert.
Der Begriff der Beschichtung umfasst hier insbesondere, dass auf die Innen- und/oder Außenoberfläche des Behälters eine die Barriere für Gase, insbesondere Sauerstoff erhöhende Schicht aufgebracht wird. Die Funktion der Schicht wird in der Regel über den sogenannten BIF (barrier increasing factor) bestimmt. Diesen Faktor gibt an, um wieviel sich die Durchlässigkeit für Gase, insbesondere Sauerstoff, im Vergleich zum nicht beschichteten Behälter ändert, nachdem die Beschichtung aufgebracht wurde.
Dass die Transportwägen auf der Langstator-Schiene voneinander unabhängig bewegbar ausgebildet sind, bedeutet, dass die Bewegung eines einzelnen Transportwagens, unabhängig von der Bewegung der übrigen Transportwägen erfolgen kann. Beispielsweise kann ein Transportwagen schneller oder langsamer als der vorauseilende Transportwagen bewegt werden.
Diese Bewegung der Transportwägen, unabhängig von den übrigen Transportwägen findet dabei ihre Grenzen selbstverständlich in der kollisionsfreien Bewegung der Transportwägen entlang der Langstator-Schiene. Dies bedeutet, dass die unabhängige Bewegbarkeit der Transportwägen grundsätzlich zwar gegeben ist, jedoch stets so erfolgt, dass eine Kollision der Transportwägen vermieden wird.
Die Verwendung eines Langstators zum Beschicken und Entnehmen von Behältern aus einer Beschichtungsstation einer Beschichtungseinrichtung einer Behälterbehandlungsanlage erlaubt beispielsweise die selektive Steuerung der Beschichtungsdauer innerhalb der Beschichtungsstation und den effizienten Weitertransport des entsprechend beschichteten Behälters, unabhängig von den übrigen Behältern, was die Flexibilität der Behälterbehandlung steigert.
Es kann vorgesehen sein, dass die Transporteinrichtung zwei Langstator-Schienen umfasst, auf denen die Transportwägen jeweils unabhängig voneinander bewegbar ausgebildet sind und wobei die Beschichtungsstation und die Langstator-Schienen derart angeordnet sind, dass aus beiden Langstator-Schienen Behälter in die Beschichtungsstation eingebracht und von beiden Langstator-Schienen Behälter aus der Beschichtungsstation entnommen werden können.
In diesem Fall sind die Transportwägen nicht nur in der jeweiligen Langstator-Schiene unabhängig voneinander bewegbar, sondern sie sind zugleich unabhängig von den Transportwägen in der übrigen Langstator-Schiene bewegbar. Im Gegensatz zur Ausführungsform mit lediglich einer Langstator-Schiene kann in dieser Ausführungsform eine unabhängige Bewegung der Transportwägen in unterschiedlichen Langstator-Schienen tatsächlich realisiert werden, da die Bewegung eines Transportwagens in einer ersten Langstator-Schiene völlig unabhängig von der Bewegung eines zweiten Transportwagens in einer zweiten Langstator-Schiene ausgeführt werden kann. Dies erhöht die Flexibilität, mit der Behälter der Beschichtungsstation zugeführt oder aus dieser entnommen werden können, noch weiter.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Langstator-Schienen in Transportrichtung der Behälter vor der Beschichtungseinrichtung und/oder in Transportrichtung der Behälter nach der Beschichtungseinrichtung mittels einer Weiche zu einer Langstator-Schiene zusammengeführt sind.
Während es für die Beschichtung mittels der Beschichtungseinrichtung von Vorteil ist, zwei Langstator-Schienen zu verwenden, kann die vorgeschaltete oder nachgeschaltete Behälterbehandlung so ausgestaltet sein, dass entweder die Verwendung einer einzelnen Langstator-Schiene notwendig oder vorteilhaft ist. Beide Arten des Transports können so mit derselben Transporteinrichtung realisiert werden, was eine Übergabeeinrichtung zum Übergeben der Behälter aus einer ersten an eine zweite Transporteinrichtung überflüssig macht und das System daher robuster und weniger störanfällig ausgeführt werden kann.
In einer Ausführungsform umfasst die Behälterbehandlungsanlage eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, das Einbringen von Behältern zur Beschichtungsstation mittels der Transportwägen und das Entnehmen von Behältern aus der Beschichtungsstation mittels der Transportwägen zu steuern.
Das Steuern kann beispielsweise abhängig von bestimmten Parametern, wie einer vorgegebenen Beschichtungsdauer für einen speziellen Behälter erfolgen. Grundsätzlich wird durch diese Steuereinrichtung und die Möglichkeit der Steuerung der Bewegung jedes einzelnen Transportwagens unabhängig von den übrigen Transportwägen eine noch flexiblere Ausgestaltung des Transports der Behälter durch die Beschichtungseinrichtung realisiert.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Langstator-Schienen in einer horizontalen Ebene und auf gegenüberliegenden Seiten der Beschichtungsstation angeordnet sind.
Mit dieser Ausführungsform können beispielsweise Behälter von Transportwägen in der ersten Langstator-Schiene an die Beschichtungsstation übergeben und durch Transportwägen der zweiten Langstator-Schiene aus der Beschichtungsstation entnommen werden, wobei Kollisionen zwischen den Wägen, die Behälter zuführen, und denen, die Behälter aus der Beschichtungsstation entnehmen, effizient vermieden werden können. Gleichzeitig wird der Transport dieser Transportwägen flexibler ausgeführt und ihr Einsatz kann effizient gesteuert werden.
Alternativ können die Langstator-Schienen in verschiedenen vertikalen Positionen und auf derselben Seite der Beschichtungsstation angeordnet sein.
Mit dieser Ausführungsform kann die horizontale Dimension der Behälterbehandlungsanlage reduziert werden, da das Beschicken und Entnehmen der Behälter aus der Beschichtungsstation auf lediglich einer Seite erfolgt. Gleichzeitig kann so die Zugänglichkeit der Beschichtungsstationen beispielsweise für Reparaturen vereinfacht werden.
Überdies können die Transportwägen einen beweglichen Greifer umfassen, der einen Behälter greifen und zum Einbringen und/oder Entnehmen aus der Beschichtungsstation relativ zum Transportwagen bewegen kann.
Ein solcher Greifer kann beispielsweise in Form einer Klammer ausgebildet sein, die den Behälter im Bereich seines Tragrings umgreifen kann. Diese Klammer wiederum kann an einem beweglichen Arm angeordnet sein, der relativ zum Transportwagen bewegt werden kann, um beispielsweise eine Übergabe des Behälters an die Beschichtungsstation mit einer relativen Geschwindigkeit von 0 oder zumindest mit einer kleinen (klein verglichen mit der Transportgeschwindigkeit der Transportwägen) relativen Geschwindigkeit zu ermöglich, indem beispielsweise die Klammer entgegen der eigentlichen Bewegungsrichtung des Transportwagens bewegt wird. Auch kann der Greifer genutzt werden, um beispielsweise einen Höhenunterschied zwischen der eigentlichen Transporteinrichtung bzw. Langstator-Schiene und dem darauf entlanglaufenden Transportwagen und dem Behälter in der Beschichtungsstation auszugleichen, indem der Greifer vertikal bewegt wird.
Ein Öffnen und/oder schließen eines Greifers zum Aufnehmen bzw. Freigeben (auch Abgeben) eines Behälters kann beispielsweise durch stationäre Kurven oder Nocken und einen Mechanismus am Greifer selbst erreicht werden. Der Greifer wird dann an den stationären Kurven/Nocken vorbeibewegt und etwa in Verbindung mit dem Mechanismus am Greifer wird ein Öffnen/Schlie-ßen bewirkt.
Alternativ kann ein aktives Öffnen und/oder Schließen mittels eines am Greifer vorgesehenen Antriebs, wie eines Elektromotors, oder in Zusammenwirkung mit einem anderen Wagen oder einem anderen Greifer (etwa durch Annähern oder voneinander Entfernen der Wägen und entsprechende Betätigung eines geeigneten Mechanismus) bewirkt werden.
Weiterhin kann alternativ ein Öffnen und/oder Schließen mit Hilfe eines magnetischen Mittels vorgesehen werden. Dabei können zwei Magnete (etwa Elektromagnete oder Permanentmagnete) zusammenwirken, wobei einer der Magnete am Greifer angeordnete ist und der andere Magnet außerhalb, etwa im Bereich der Schiene an einer bestimmten Position angeordnet ist. Bei der Bewegung des Greifers entlang der Schiene können die Magnete dann angenähert werden, sodass aufgrund der zwischen den Magneten wirkenden Magnetkraft eine Bewegung des am Greifer angeordneten Magneten erfolgt, die ein Öffnen oder Schließen bewirkt. Diese Variante ist verschleißarm und erfordert weiterhin nur geringen Bauraum.
Ferner können die Transportwägen mit der Beschichtungsstation so zusammenwirken, dass ein Behälter während der Beschichtung in der Beschichtungsstation am Transportwagen verbleibt.
Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Transportwagen während der Beschichtung des Behälters langsamer bewegt wird und währenddessen die Beschichtung erfolgt. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass sich die Transporteinrichtung durch die Beschichtungsstation erstreckt und der Behälter auf dem Transportwagen in die Beschichtungsstation hineingefahren wird. Zusätzliche bewegliche Elemente, die die Übergabe des Behälters von dem Transportwagen an die Beschichtungsstation ausführen, können so entfallen, was die Zuverlässigkeit der Behälterbehandlungsanlage bei gleichzeitig hoher Flexibilität steigert.
In einer Ausführungsform umfasst die Behälterbehandlungsanlage in Transportrichtung nach und/oder in Transportrichtung vor der Beschichtungseinrichtung wenigstens eine weitere Behälterbehandlungsmaschine und wobei die Transporteinrichtung durch die Beschichtungseinrichtung und die weitere Behälterbehandlungsmaschine verläuft und die Transportwägen Behälter durch die Beschichtungseinrichtung und die weitere Behälterbehandlungsmaschine transportieren können.
Mit dieser Ausführungsform können technisch aufwändige Einrichtungen zum Überführen eines Behälters von einer ersten Transporteinrichtung an eine zweite Transporteinrichtung vermieden werden, was die Komplexität der Anlage reduziert.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Transporteinrichtung eine dritte Langstator-Schiene umfasst, wobei die dritte Langstator-Schiene so angeordnet ist, dass ein entlang der weiteren Langstator-Schiene bewegter Transportwagen die Beschichtungsstation nicht passiert.
Mit dieser Ausführungsform kann die Beschichtungseinrichtung bzw. zumindest die eine Beschichtungsstation umgangen werden, sodass ein Behälter nicht in diese verbracht wird. Hiermit wird eine noch flexiblere Behandlung der Behälter möglich, da Behälter auch ganz von der Beschichtung ausgeschlossen werden können, während andere Behälter weiterhin in der Beschichtungsstation mit der Beschichtung versehen werden.
Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn in einer Behälterbehandlungsanlage Produkte mit sehr geringen Losgrößen und damit eine sehr hohe Varianz produziert werden. Dadurch kann sich der Umstand ergeben, dass für bestimmte Produkte oder Produktreihen eine Beschichtung des Behälters nicht notwendig ist, weil es entweder das Produkt im Behälter nicht erfordert oder weil die Lieferkette des Produkts bis zum Endkunden derart kurz ist, dass eine Erhöhung der Barriereeigentschaften und damit eine verlängerte Haltbarkeit des Produkts im Behälter nicht notwendig ist. Somit kann ressourcenschonend produziert werden.
Insbesondere kann die Beschichtungsstation stationär angeordnet sein.
Insbesondere kann eine Vielzahl von Transportwägen lediglich zu beschichtenden Behältern zugeordnet sein, während eine Vielzahl anderer Transportwägen ausschließlich beschichteten Behältern zugeordnet ist bzw. diese aufnimmt.
Insbesondere können mindestens zwei oder mehr Beschichtungsstationen in äquidistanten Abständen zueinander entlang einer oder beider Langstator-Schienen angeordnet sein.
Insbesondere kann eine Langstator-Schiene mehrere Bahnen für an den Transportwägen angeordnete Kurvenfolger (insbesondere Rollen) umfassen, wobei die Kurvenfolger entlang dieser Bahnen entlang gleiten oder rollen können. Zusätzlich oder alternativ kann sie eine Spur umfassen, mittels welcher eine Position eines Wagens abgefragt werden kann.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass zwei Langstator-Schienen bereichsweise parallel verlaufen, insbesondere im Bereich einer Beschichtungsstation.
Es kann eine Steuerung (auch Steuereinheit genannt) vorgesehen sein, in der sämtliche Daten zu den Positionen der Vielzahl an Wägen verarbeitet werden. Zusätzlich kann die Steuerung in Verbindung mit den Beschichtungsstationen stehen, um Informationen zu den Anfangs- und Endzeiten oder ggf. Parameter wie z.B. Qualitätsparameter (Gaszusammensetzung, Temperatur, Dauer der Entladung...) von Beschichtungsvorgängen zu erhalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Behandeln von Behältern, wie Flaschen, Dosen oder dergleichen erfolgt unter Verwendung einer Behälterbehandlungsanlage, wobei die Behälterbehandlungsanlage eine Beschichtungseinrichtung mit wenigstens einer Beschichtungsstation, in der ein Behälter aufgenommen und mit einer Beschichtung versehen wird, während sich der Behälter in der Beschichtungsstation befindet, und eine Transporteinrichtung, mit der Behälter transportiert werden, umfasst, wobei die Transporteinrichtung mehrere Transportwägen, die Behälter transportieren und in die Beschichtungsstation einbringen und aus dieser entnehmen, und zumindest im Bereich der Beschichtungsstation wenigstens eine Langstator-Schiene umfasst, wobei die Transportwägen auf der Langstator-Schiene unabhängig voneinander bewegt werden.
Mit diesem Verfahren ist eine flexible Beschichtung von Behältern bei gleichzeitigem hohem Durchsatz möglich.
In einer Ausführungsform umfasst die Transporteinrichtung zwei Langstator-Schienen, auf denen die Transportwägen jeweils unabhängig voneinander bewegbar sind und wobei die Beschichtungsstation und die Langstator-Schienen derart angeordnet sind, dass aus beiden Langstator-Schienen Behälter in die Beschichtungsstation eingebracht und von beiden Langstator-Schienen Behälter aus der Beschichtungsstation entnommen werden.
Durch die Verwendung zweier Langstator-Schienen kann ein noch höherer Durchsatz oder eine gleichzeitig noch flexiblere Beschichtung der Behälter erreicht werden.
Es kann vorgesehen sein, dass eine Steuereinheit das Einbringen und Entnehmen von Behältern aus der Beschichtungsstation steuert, wobei die Steuereinheit das Einbringen und Entnehmen entsprechend wenigstens einem der folgenden Vorgehen oder beliebiger Unterkombinationen davon steuert:

- Ein Behälter wird entweder von demselben Transportwagen von dem er in die Beschichtungsstation eingebracht wurde, oder von einem anderen Transportwagen aus der Beschichtungsstation entnommen
- Die Behälter werden alternierend von einem Transportwagen einer ersten Langstator-Schiene und einem Transportwagen einer zweiten Langstator-Schiene in die Beschichtungsstation eingebracht
- Die Behälter werden aus der Beschichtungsstation alternierend von einem Transportwagen einer ersten Langstator-Schiene und einem Transportwagen einer zweiten Langstator-Schiene entnommen
- Die Behälter werden in die Beschichtungsstation von einem Transportwagen einer ersten Langstator-Schiene eingebracht und von einem Transportwagen einer zweiten Langstator-Schiene entnommen
- Die Behälter werden in die Beschichtungsstation von Transportwägen beider Langstator-Schienen eingebracht und abhängig von einer Evaluation, ob nach Durchführung der Beschichtung ein Transportwagen zum Entnehmen eines Behälters zur Verfügung steht, dieser Transportwagen zum Entnehmen des Behälters aus der Beschichtungsstation verwendet.

Je nach angestrebter Beschichtung können diese Realisierungen der Steuerung der Transportwägen und der Übergabe der Behälter an die Beschichtungsstation bzw. aus dieser an die Transportwägen vorteilhaft eingesetzt werden, um den Transport der Behälter an die Gegebenheiten anzupassen.
Überdies kann die Transporteinrichtung in Transportrichtung vor der Beschichtungseinrichtung und/oder nach der Beschichtungseinrichtung eine Weiche umfassen, wobei an deren einem Ende eine einzige Langstator-Schiene verläuft und an deren anderem Ende die beiden Langstator-Schienen verlaufen, wobei die Transportwägen im Bereich der Weiche vor der Beschichtungseinrichtung in zwei Ströme von Transportwägen aufgeteilt werden und wobei die Transportwägen im Bereich der Weiche nach der Beschichtungseinrichtung zu einem Strom zusammengeführt werden.
Hiermit kann je nach Notwendigkeit ein Zusammenführen der zwei Transportwege im Bereich der Beschichtungseinrichtung auf einen Transportweg gewährleistet werden, was für nachfolgende oder vorausgehende Behandlungsschritte vorteilhaft sein kann, wobei gleichzeitig die Verwendung aufwändiger Übergabeeinrichtungen ausbleiben kann.
Ferner kann die Transporteinrichtung eine dritte Langstator-Schiene umfassen, wobei Transportwägen, die entlang der dritten Langstator-Schiene geführt werden, die Beschichtungsstation nicht derart passieren, dass sie einen Behälter in die Beschichtungsstation einbringen oder aus ihr entnehmen können.
Hiermit wird ein flexibles Auslassen der Beschichtung, sofern dies für einen bestimmten Behälter notwendig ist, ermöglicht.
In einer Ausführungsform ist in Transportrichtung vor oder nach der Beschichtungseinrichtung wenigstens eine weitere Behälterbehandlungsmaschine angeordnet und die Behälter werden mittels der Transportwägen durch die Beschichtungseinrichtung und die weitere Behälterbehandlungsmaschine geführt, wobei optional ein Behälter von genau einem Transportwagen durch die Beschichtungseinrichtung und die weitere Behälterbehandlungsmaschine transportiert wird oder wobei ein Behälter von wenigstens zwei Transportwägen durch die Beschichtungseinrichtung und die weitere Behandlungsmaschine transportiert wird.
Mit dieser Ausführungsform kann sichergestellt werden, dass zusätzliche Transporteinrichtungen in der Behälterbehandlungseinrichtung nicht verwendet werden müssen und der Transport mit lediglich einer Transporteinrichtung erreicht wird.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass eine Steuereinheit die Transportwägen so steuert, dass Behälter abhängig von erkannten Betriebsparametern ausgeschleust werden und/oder dass die Bewegungsgeschwindigkeit der Transportwägen abhängig von erkannten Parametern verändert wird.
Die Steuereinheit kann die Transportwägen bedarfsorientiert steuern.
Das kann beispielsweise bedeuten, dass bei einer Rückmeldung einer Beschichtungsstation über ein baldiges oder erfolgtes Ende eines Beschichtungsvorgangs ein Transportwagen zu dieser Station angefordert wird. Die Auswahl des Transportwagens, welcher diese Station dann (gezielt) anfährt, um den beschichteten Behälter aufzunehmen, kann unter Berücksichtigung von Betriebszuständen (frei, belegt, bald fertig...) anderer Beschichtungsstationen und/oder anderer Transportwägen erfolgen.
Wenn beispielsweise die in Bewegungsrichtung der Transportwägen folgende Beschichtungsstation ebenfalls zum gleichen Zeitpunkt einen beschichteten Behälter abgeben kann, kann es zeitlich günstiger sein, erst einen Wagen an der Station passieren zu lassen, welcher den Behälter der folgenden Station aufnimmt, bevor dann der zweite freie Wagen an der Beschichtungsstation zur Entgegennahme des Behälters anhält.
Der Bedarf kann beispielsweise auch von einer nachfolgenden Maschine ausgelöst bzw. bestimmt werden. Wenn beispielsweise ein Stopp der nachfolgenden Maschine, beispielsweise aufgrund einer Störung, auftritt, kann es sein, dass diese Maschine ein Signal an die Steuerungseinrichtung sendet, dass kein Bedarf zur Abnahme vorhanden ist. Infolgedessen kann die Steuerungseinrichtung die Transportwägen derart steuern, dass die Abgabe von beschichteten Behältern reduziert, aber dafür die Eingabe von zu beschichtenden Behältern an die Stationen erhöht wird. Konkret kann sich dies dadurch äußern, dass Transportwägen mit einem beschichteten Behälter in Wartepositionen zwischen den Stationen geparkt werden. Wenn im Folgenden die nachfolgende Maschine einen höheren Bedarf an beschichteten Behältern meldet, kann die Steuereinheit die Wägen so steuern, dass vorrangig beschichtete Behälter abgegeben werden, obwohl für diese Prozedur der ein oder andere Wagen mit einem zu beschichtenden Behälter ohne Übergabe dieses Behälters an einer aufnahmebereiten Station vorbei gefahren wird, um einen folgenden Wagen mit einem beschichteten Behälter möglichst schnell zu einem Abgabepunkt an die nachfolgende Maschine überführen zu können.
Allgemein gesagt kann es sein, dass ein Wagen mit einem noch nicht beschichteten Behälter einen kompletten Durchlauf durch das Transportsystem ohne Abgabe des zu beschichtenden Behälters durchführt.
Mit dieser Ausführungsform kann gezielt beispielsweise auf sich verändernde Betriebsparameter wie beispielsweise die notwendige Beschichtungsdauer oder ähnliches reagiert werden, was die Flexibilität der Beschichtung weiter erhöht.
Es kann vorgesehen sein, dass die Transporteinrichtung zwei Langstator-Schienen umfasst, auf denen die Transportwägen jeweils unabhängig voneinander bewegbar sind, wobei die Behälter von mindestens einer Langstator-Schiene in die Beschichtungsstation eingebracht werden und während oder nach dem Beschichtungsprozess unter Berücksichtigung von Beschichtungsprozessen anderer Beschichtungsstationen und/oder von Haltezeiten von Transportwägen an anderen Positionen entlang der zweiten Schiene ermittelt wird,

a) auf welcher Langstator-Schiene der nächste aufnahmebereite Transportwagen zur Verfügung steht und/oder
b) auf welcher Langstator-Schiene ein Transportwagen mit einem nächsten zu beschichtenden Behälter angeordnet ist und/der
c) welcher Transportwagen mit einem nächsten zu beschichtenden Behälter bestückt ist.

Der Transport wird mit dieser Ausführungsform möglichst flexibel realisiert und kann einen bedarfsgerechten (Ab)transport der beschichteten Behälter realisieren.
Figurenliste

1 zeigt einen Ausschnitt einer Behälterbehandlungsanlage gemäß einer Ausführungsform in Schrägansicht.
2A bis 2D zeigen verschiedene Ausführungsformen der Transporteinrichtung und einer Beschichtungseinrichtung.
3 zeigt eine Ausführungsform einer Transporteinrichtung mit einer dritten Langstator-Schiene
4 zeigt eine Behälterbehandlungsanlage mit einer Beschichtungseinrichtung und weiteren Behälterbehandlungsmaschinen gemäß einer Ausführungsform

Ausführliche Beschreibung
1 zeigt eine Ausführungsform einer Behälterbehandlungsanlage 100 gemäß der Erfindung. Die Behälterbehandlungsanlage 100 umfasst zumindest eine Transporteinrichtung 120 und eine Beschichtungseinrichtung 101, die wenigstens eine Beschichtungsstation 110 umfasst.
Die Transporteinrichtung 120 und die Beschichtungseinrichtung 101 sind dazu ausgebildet, Behälter 130, wie etwa Flaschen, Dosen, Preforms (Vorformlingen) oder ähnliches zu transportieren, bzw. in der Beschichtungseinrichtung zu beschichten.
Die Beschichtungseinrichtung 101 kann beispielsweise als eine Flammenpyrolyseeinrichtung ausgebildet sein, die durch Beaufschlagen der Oberfläche des Behälters mit einer Flamme in den Beschichtungsstationen 110 die Oberfläche des Behälters chemisch und/oder physikalisch verändert. Auch der Einsatz von Plasmen ist denkbar. Beispielsweise kann die Beschichtungseinrichtung eine oder mehrere Beschichtungsstationen 110 aufweisen, in die die Behälter verbracht werden können. In diesen Beschichtungsstationen kann dann ein Vakuum erzeugt werden und beispielsweise eine Lanze als Elektrode in den Behälter eingebracht werden. Durch Anlegen einer Spannung an der Lanze und durch das Einbringen eines durch die Spannung ionisierbaren Gases kann dann ein Plasma erzeugt werden, das ebenfalls chemische und/oder physikalische Modifikationen an der Oberfläche des Behälters durchführt. Dies kann durch Veränderung der Oberflächenstruktur und/oder durch Abscheiden er ggf. zumindest teilweise oder sogar vollständig geschlossenen Schicht erfolgen.
Grundsätzlich können diese Beschichtungseinrichtungen zur gezielten Veränderung der Oberfläche beitragen, um die Oberfläche beispielsweise für ein späteres Aufbringen eines Druckbildes mittels Direktdrucktechnik zu aktivieren. Beispielsweise kann die Oberflächenspannung erhöht oder verringert werden.
Alternativ oder zusätzlich kann die Beschichtungseinrichtung auch eine solche Einrichtung sein, die eine Sterilisation der inneren und/oder äußeren Oberfläche ermöglicht, bevor diese weiteren Behandlungsschritten oder Maschinen, wie beispielsweise einem Füller zugeführt wird.
Unter der Beschichtungseinrichtung sind mithin jegliche Einrichtungen und/oder Maschinen zu verstehen, die eine physikalische und/oder chemische und/oder biologische und/oder optische und/oder haptische Modifikationen der Oberfläche des Behälters ermöglichen.
Die Transporteinrichtung umfasst erfindungsgemäß wenigstens eine als Langstator ausgebildete Schiene 120. Diese Langstator-Schiene kann eine Reihe von Elektromagneten aufweisen, die durch eine geeignete Steuereinrichtung 180 einzeln angesteuert werden können, um ein (veränderliches) elektromagnetischen Feld zu erzeugen. Zusätzlich umfasst die Transporteinrichtung eine Reihe von Transportwägen 140, die beweglich an der Langstator-Schiene angeordnet sind. Die Transportwägen umfassen üblicherweise einen Primärteil 141 und einen Sekundärteil 142. Der Sekundärteil kann einen Magneten, ein magnetisierbares Material oder ähnliches umfassen, das in Wechselwirkung mit dem von dem Langstator bzw. der Langstator-Schiene 120 aufgebauten elektromagnetischen Feld treten kann. Durch diese Wechselwirkung wird eine Vortriebskraft erzeugt, die eine Bewegung des Transportwagens 140 entlang der dargestellten Pfeilrichtung entlang der Schiene 120 ermöglicht. Durch geeignete Steuerung des von der Langstator-Schiene erzeugten elektromagnetischen Feldes kann diese Bewegung hinsichtlich ihrer Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung und/oder Richtung verändert werden, sodass gewünschte Anforderungen an das Bewegungsprofil des Transportwagens 140 realisiert werden können.
An dem Primärteil 141, an dem auch das Sekundärteil 142 montiert sein kann, können weitere Elemente, wie insbesondere Rollen 144 oder andere Elemente zum Auflegen des Transportwagens 140 auf der Langstator-Schiene 120 angeordnet sein. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein Greifer 143 oder ein beliebiges anderes Halteelement vorgesehen ist, das den Behälter 130 in irgendeiner Form greifen oder aufnehmen kann. So wird der Transport des Behälters 130 mit Hilfe des Transportwagens gewährleistet. Es gibt hier auch andere alternative Ausführungsformen an Stelle eines Greifers, wie beispielsweise eine Standfläche, auf der der Behälter aufgestellt werden kann. Bei der Ausführung dieser Einrichtung als Greifer kann vorgesehen sein, dass der Greifer den Behälter 130 wie hier dargestellt unterhalb seines Tragrings oder in einem Bereich des Tragrings greifen kann, sodass der Behälter sicher gehalten wird.
Der Greifer 143 kann vorteilhaft relativ zum Transportwagen 140 beweglich angeordnet sein, beispielsweise mit Hilfe eines Gelenks. Dieses Gelenk oder der Greifer 143 kann mit einem Antriebsmittel ausgebildet sein, sodass eine Bewegung des Greifers 143 relativ zum Transportwagen 140 möglich wird. Da der Greifer 143 den Behälter 130 an die an sich nicht bewegte Beschichtungsstation 110 übergibt, kann es vorteilhaft sein, wenn die Bewegung des Greifers 143 relativ zum Transportwagen 140 so gesteuert werden kann, dass die Bewegungskomponente des Behälters 130 bei Übergabe an die Beschichtungsstation 110 in Richtung der Langstator-Schiene 120 möglichst klein, bevorzugt 0 ist. Aus Sicht des Behälters 130 bzw. aus Sicht der Beschichtungsstation 110 erfolgt die Übergabe des Behälters 130 daher „stehend“, wobei der Behälter 130 auf die Beschichtungsstation 110 zu oder von dieser weg bewegt wird, je nachdem ob ein Herausnehmen oder Einführen bzw. Einbringen des Behälters 130 erfolgt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Behälter 130 in jedem Fall mittels eines Transportwagens 140 der Beschichtungsstation 110 zugeführt wird und mittels eines Transportwagens 140 aus der Beschichtungsstation 110 entnommen wird. Es ist allerdings nicht notwendig, dass es sich bei diesen Transportwägen 140 um dieselben Transportwägen handelt. So kann insbesondere bei der in 1 dargestellten Ausführungsform vorgesehen sein, dass der Behälter 130 zunächst in die Beschichtungsstation 110 durch einen ersten Transportwagen 140 verbracht wird und aus dieser Beschichtungsstation von einem anderen Transportwagen entnommen wird. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Steuereinheit 180 die Transportwägen 140 steuert und ihre Bewegung sowie die Übergabe und Übernahme von Behältern 130 überwacht. Die Steuereinheit 180 kann dann die Transportwägen 140 derart steuern, dass ein erster Transportwagen 140, der einen Behälter 130 trägt, diesen an eine bestimmte Beschichtungsstation 110 in der Beschichtungseinrichtung 101 übergibt und ein zweiter Transportwagen, der dem ersten Transportwagen nachfolgt und keinen Behälter 130 trägt, den Behälter 130 nach Ende der Beschichtung wieder aus der Beschichtungsstation 110 entnimmt. Da die Beschichtungseinrichtung 101 üblicherweise eine Reihe von Beschichtungsstationen 110 aufweist, gibt es zu jeder Zeit eine Reihe von Transportwägen 140, die einen Behälter 130 tragen, und Transportwägen 140, die keinen Behälter 130 tragen, sodass ohne Staubildung ein Einbringen und Entnehmen der Behälter 130 aus den Beschichtungsstationen 110 möglich ist.
Während die in 1 dargestellte Ausführungsform lediglich eine einzelne Langstator-Schiene 120 als Transporteinrichtung mit einer Reihe von Transportwägen 140 beschreibt, sind auch weitere Ausführungsformen denkbar.
Hierzu zeigt 2 verschiedene Ausführungsformen.
In 2a ist zunächst die in 1 gezeigte Ausführungsform nochmals in Draufsicht dargestellt. Eine Reihe von Transportwägen 140 bewegt sich entlang der dargestellten Pfeilrichtung an der Langstator-Schiene 120 entlang. Die Transportwägen tragen jeweils gegebenenfalls Behälter 130, wobei ein Transportwagen 140 einer Beschichtungsstation 110 einen Behälter zuführt. Der Transportwagen kann 140, wie bereits beschrieben, so von der Steuereinheit 180 gesteuert werden, dass er den Behälter 130 auch wieder aus der Beschichtungsstation 110 entnimmt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass ein Behälter 130 von einem ersten Transportwagen der Beschichtungsstation 110 zugeführt wird und von einem zweiten Transportwagen, der zu diesem Zeitpunkt keinen Behälter 130 trägt, aus der Beschichtungsstation 110 entnommen wird, wobei der zweite Transportwagen dem ersten Transportwagen nachläuft.
Da beispielsweise die Beschichtungsdauer innerhalb der Beschichtungsstation für jeden Behälter variieren kann, kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Steuereinheit die Bewegungsgeschwindigkeit und/oder die Beschleunigung und/oder den Abstand der Transportwägen zueinander in Abhängigkeit beispielsweise der Beschichtungsdauer oder eines anderen Betriebsparameters der Beschichtungseinrichtung so steuert, dass ein in der Beschichtungsstation beschichteter Behälter unmittelbar nach Ende des Beschichtungsvorgangs von einem Transportwagen aus der Beschichtungsstation entnommen wird, wobei der zeitliche Abstand zwischen dem Beenden des Beschichtungsvorgangs und dem Entnehmen durch einen Transportwagen 140 bevorzugt weniger als eine Sekunde, bevorzugt weniger als 0,5 Sekunden beträgt. So können Totzeiten, bei denen der Behälter in der Beschichtungsstation verbleibt, aber keine weitere Behandlung erfährt und somit die Beschichtungsstation lediglich besetzt und eine Behandlung eines weiteren unbehandelten Behälters in der Beschichtungsstation verhindert, reduziert werden.
In der 2B ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. In dieser und den folgenden Figuren umfasst die Transporteinrichtung zwei Langstator-Schienen 221 und 222. In der in 2B dargestellten Ausführungsform verlaufen die Langstator-Schienen 221 und 222 in derselben horizontalen Ebene, was insbesondere bedeutet, dass deren vertikaler Abstand zueinander klein, bevorzugt 0 ist, sie also in derselben horizontalen Ebene verlaufen. Jede der Langstator-Schienen 221 und 222 kann, wie in 2B dargestellt, Transportwägen 140 aufnehmen bzw. diese können entlang jeder der Langstator-Schienen 221 und 222 entlang bewegt werden. Insbesondere können die Langstator-Schienen 221 und 222 baugleich ausgebildet sein.
Während grundsätzlich zwei Langstator-Schienen durch die gesamte Behälterbehandlungsanlage verlaufen können bzw. die Transporteinrichtung im Bereich der Beschichtungseinrichtung 101 lediglich diese zwei Langstator-Schienen 221 und 222 aufweisen, kann auch vorgesehen sein, dass stromauf der ersten Beschichtungsstation 110 der Beschichtungseinrichtung 101 eine Weiche 261 angeordnet ist, die eine weiter stromauf befindliche erste Langstator-Schiene 223 aufteilt in die zwei Langstator-Schienen 221 und 222, wobei die Transportwägen 140 im Bereich der Weiche 261 beispielsweise durch geeignete Steuerung mittels der Steuereinheit 180, wie sie bereits in 1 beschrieben wurde, auf die Langstator-Schienen 221 und 222 aufgeteilt werden können.
Jeder der Transportwägen 140, der in der Langstator-Schiene 221 transportiert wird, kann erfindungsgemäß unabhängig von der Bewegung der Transportwägen 140 in der Langstator-Schiene 222 bewegt werden. Beispielsweise können die Transportwägen in der Langstator-Schiene 221 die Strecke innerhalb der Beschichtungseinrichtung mit höherer Geschwindigkeit durchlaufen, als es die Transportwägen in der Langstator-Schiene 222 ausführen. Zusätzlich ist jeder der Transportwägen in beiden Langstator-Schienen 221 und 222 grundsätzlich geeignet, Behälter den Beschichtungsstationen 110 zuzuführen oder aus diesen zu entnehmen.
Zu diesem Zweck kann an Stelle der in 1 dargestellten Ausführungsform vorgesehen sein, dass beispielsweise der Greifer 143 an einem um 360 Grad drehbaren Arm am oberen Ende und/oder am unteren Ende des Transportwagens 140 angeordnet ist, sodass er beispielsweise über die Langstator-Schiene 221 oder 222 hinweg gedreht werden kann, um die auf der jeweiligen Seite liegende Beschichtungsstation zu erreichen.
In der in 2b dargestellten Ausführungsform ist nun vorgesehen, dass die Beschichtungsstationen 110 in der Beschichtungseinrichtung 101 jeweils von Transportwägen 140, die sich entlang der Langstator-Schiene 221 bewegen, mit Behältern 130 beschickt werden, bzw. diese werden in die Beschichtungsstation 110 eingebracht. Gleichzeitig ist in der in 2B dargestellten Ausführungsform abweichend von der 1 vorgesehen, dass die Behälter aus der jeweiligen Beschichtungsstation ausschließlich von Transportwägen entnommen werden, die sich entlang der Langstator-Schiene 222 bewegen.
Es versteht sich, dass an Stelle dieser Ausführungsform auch angedacht sein kann, dass die Beschichtungsstation 110 von den entlang der Langstator-Schiene 222 laufenden Transportwägen 140 mit Behältern 130 beschickt werden und die Transportwägen 140 auf der Langstator-Schiene 221 diese aus den Beschichtungsstationen 110 entnehmen.
Die übrigen 2C und 2D machen Gebrauch von der in 2B dargestellten Ausführungsform, in der die beiden Langstator-Schienen in derselben horizontalen Ebene verlaufen, aber auf gegenüberliegenden Seiten der jeweiligen Beschichtungsstation 110 angeordnet sind.
Es kann jedoch alternativ auch vorgesehen sein, dass an Stelle dieser Ausführungsform in einer der Ausführungsformen gemäß 2B bis 2D die zwei Langstator-Schienen 221, 222 nicht in derselben horizontalen Ebene zueinander angeordnet sind, sondern in verschiedenen vertikalen Positionen verlaufen. Gleichzeitig kann vorgesehen sein, das die Langstator-Schienen auf derselben Seite der Beschichtungsstation, beispielsweise links entsprechend der Langstator-Schiene 221 verlaufen. Durch geeignete Veränderung der vertikalen Position des Behälters 130 während des Transports in den Langstator-Schienen bzw. mittels der Transportwägen 140 in den einzelnen Langstator-Schienen und/oder in der Beschichtungsstation kann dann der Höhenunterschied überwunden werden. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass in der oberen Langstator-Schiene Transportwägen verlaufen, die ein an ihrer Unterseite angeordnetes Greiferelement 143 verwenden, wobei die Transportwägen 140 der unteren Langstator-Schiene dann ein oberes Greiferelement 143 verwenden. Hier kann vorgesehen sein, dass sämtliche Transportwägen 140 sowohl auf ihrer Oberseite, als auch an ihrer Unterseite entsprechende Greifer 143 umfassen, um Behälter 130 aufzunehmen, was die Einsetzbarkeit jedes Transportwagens 140 an jeder dieser vertikal versetzten Langstator-Schienen ermöglicht. Es kann hier auch eine Mischung der in 2B dargestellten Ausführungsform mit der eben beschriebenen Ausführungsform dergestalt realisiert werden, dass die auf gegenüberliegenden Seiten der Beschichtungsstation 110 angeordneten Langstator-Schienen 221 und 222 in verschiedenen vertikalen Positionen angeordnet sind.
In 2d wird eine weitere Ausführungsform beschrieben, bei der die Anordnung der Langstator-Schienen 221 und 222 sowie die Weiche 261 und die erste Langstator-Schiene 223 der der 2B entspricht. Wie bereits erwähnt sind hier auch andere Ausführungsformen denkbar.
Im Gegensatz zur in 2B beschriebenen Ausführungsform ist hier vorgesehen, dass die Behälter 130 abwechselnd von Transportwägen, die entlang der Langstator-Schiene 221 transportiert werden, und von Transportwägen, die entlang der Langstator-Schiene 222 transportiert werden, in eine Beschichtungsstation eingebracht werden. Dies bedeutet, dass ein erster Behälter von einem Transportwagen aus der Langstator-Schiene 221 in die Beschichtungsstation 110 eingebracht wird und der nächste Behälter, der in dieselbe Beschichtungsstation eingebracht wird, von einem Transportwagen auf der Langstator-Schiene 222 in diese Beschichtungsstation eingebracht wird. Je nach Anordnung der einzelnen Beschichtungsstationen kann auch realisiert werden, dass aufeinanderfolgende Beschichtungsstationen durch Transportwägen auf gegenüberliegenden Langstator-Schienen beschickt werden. Wird beispielsweise eine in Transportrichtung der Behälter erste Beschichtungsstation durch einen Transportwagen in der Langstator-Schiene 221 beschickt, kann die nachfolgende Beschichtungsstation durch einen Transportwagen entlang der anderen Langstator-Schiene 222 mit einem Behälter beschickt werden. Gleichzeitig kann die jeweilige Beschichtungsstation alternierend von Transportwägen auf den Langstator-Schienen 221 und 222 beschickt werden. Dies kann jeweils durch die Steuereinheit gesteuert und nach Zweckmäßigkeit realisiert werden.
Diese Ausführungsform ist hinsichtlich der Entnahme der Behälter aus der Beschichtungsstation nicht beschränkt. Es kann jedoch vorteilhaft sein, wenn auch die Entnahme der Behälter aus den Beschichtungsstationen alternierend erfolgt, das heißt also, dass ein erster Behälter aus einer Beschichtungsstation durch einen Transportwagen, der sich entlang der Langstator-Schiene 221 bewegt, entnommen wird und ein diesem nachfolgender zweiter Behälter von einem Transportwagen, der entlang der Langstator-Schiene 222 bewegt wird, aus der Beschichtungsstation entnommen wird. Diese Ausführungsform ist jedoch nicht zwingend. So können beispielsweise die Behälter auch durch denselben Transportwagen aus der Beschichtungsstation entnommen werden, der den Behälter davor in die Beschichtungsstation eingebracht hat. Auch andere Ausführungsformen sind denkbar.
2D zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der dieselbe Struktur der ersten und zweiten Langstator-Schiene 222 und 221 sowie der Weiche 261 und der ersten Langstator-Schiene 223, wie sie bereits in Bezug auf die 2B und 2C verwendet wurde, genutzt wird. Auch andere auch bereits beschriebene Ausführungsformen sind hier denkbar.
In der hier dargestellten Ausführungsform erfolgt die Bestimmung der Entnahme eines Behälters 130 aus einer Beschichtungsstation 110 jedoch nicht nach einem prinzipiell vorgegebenen Muster, sondern die Behälter 130 werden grundsätzlich von Transportwägen 140 beider Langstator-Schienen in die Beschichtungsstationen 110 eingebracht. Die Entnahme hingegen erfolgt nach einer Evaluation, ob nach Durchführung der Beschichtung ein Transportwagen 140 zum Entnehmen des Behälters 130 aus der jeweiligen Beschichtungsstation 110 zur Verfügung steht. Dieser Transportwagen 140 wird dann so gesteuert (beispielsweise mit der Steuereinheit 180), dass er den Behälter 130 aus der Beschichtungsstation 110 entnimmt.
Diese Evaluierung kann durch die Steuereinheit 180 beispielsweise durch permanente Überwachung der einzelnen Transportwägen 140 und ihrer Bewegung sowie Aktion (beispielsweise das Übergeben eines Behälters an eine Beschichtungsstation) erfolgen. Übergibt ein in Transportrichtung entlang der Langstator-Schienen führender Transportwagen 140 einen Behälter 130 an eine Beschichtungsstation 110, so kann die Steuereinrichtung (bzw. Steuereinheit) 180 jeden der nachfolgenden Transportwägen 140 dahingehend evaluieren, ob er beim Passieren dieser speziellen Beschichtungsstation 110, die gerade den Behälter 130 übernommen hat, noch über einen Behälter 130 verfügt oder für das Entnehmen eines Behälters 130 aus der Beschichtungsstation 110 zur Verfügung steht. Es kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit 180 den ersten für das Entnehmen eines Behälters 130 aus der Beschichtungsstation 110 verfügbaren Transportwagen 140 entsprechend steuert, um den Behälter 130 aus der Beschichtungsstation 110 zu übernehmen. Dazu kann gehören, dass die Bewegungsgeschwindigkeit dieses Transportwagens verändert wird, indem sie beispielsweise erhöht oder verringert wird, je nachdem, wann die Beschichtung des Behälters in der Beschichtungsstation beendet ist.
Bei dieser Ausführungsform kann die prinzipielle Verfügbarkeit von Transportwägen flexibel genutzt werden, was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn mehr Transportwägen zum Einsatz kommen, als pro Zeiteinheit von der Beschichtungseinrichtung beschichtet werden.
3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Hier ist eine Behälterbehandlungsanlage 300 dargestellt, die analog zu den bisher beschriebenen Ausführungsformen einer Beschichtungseinrichtung eine Reihe von Beschichtungsstationen entsprechend 310 bis 315 umfasst. Diese sind in Transportrichtung der Behälter entlang zweier Langstator-Schienen 321 und 322 angeordnet, sodass die entlang den Langstator-Schienen bewegten Transportwägen 140 den Beschichtungsstationen entsprechend den bisher beschriebenen Ausführungsformen in den 1 und 2A bis 2D Behälter zuführen bzw. aus diesen entnehmen können.
In der in 3 dargestellten Ausführungsform ist ebenfalls vorgesehen, dass die Langstator-Schienen 321 und 322 in Transportrichtung der Behälter vor der Beschichtungseinrichtung, also insbesondere vor der ersten Beschichtungsstation 310, über eine Weiche 361 aus einer ersten Langstator-Schiene 323 geteilt werden. In Transportrichtung nach der Beschichtungseinrichtung, also insbesondere nach der letzten Beschichtungsstation 315, werden die Langstator-Schienen 321 und 322 über eine weitere Weiche 362 wieder zu einer Langstator-Schiene 324 zusammengeführt. Sie können dann beispielsweise anderen Behälterbehandlungsmaschinen zugeleitet werden.
In der in 3 dargestellten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Transporteinrichtung eine dritte Langstator-Schiene 325 umfasst, die zwischen den Weichen 361 und 362 verläuft. Falls keine Weichen vorgesehen sind oder in Ausführungsformen, in denen nicht unmittelbar vorgesehen ist, dass sich diese dritte Langstator-Schiene 325 zwischen den hier dargestellten Weichen 361 und 362 erstreckt, ist in jedem Fall zumindest vorgesehen, dass die Langstator-Schiene 325 derart verläuft, dass entlang ihr bewegte Transportwägen 140 keine der Beschichtungsstationen 310-315 in der Beschichtungseinrichtung passieren, die dritte Langstator-Schiene 325 also die Funktion einer „Bypass“-Schiene übernimmt, mit der beispielsweise ein Behälter von der Beschichtung in einer der Beschichtungsstationen komplett ausgenommen werden kann.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Behälterbehandlungsanlage 400, wobei die Beschichtungseinrichtung 410 mit wenigstens zwei Beschichtungsstationen 411 und 412 (es sind hier auch mehr oder weniger Beschichtungsstationen möglich) gezeigt ist. Schematisch ist die Transporteinrichtung innerhalb der Beschichtungseinrichtung 410 auch analog zu den bisher beschriebenen Ausführungsformen dargestellt, wobei in der hier gewählten Darstellung zwei Langstator-Schienen in derselben horizontalen Ebene verlaufen. Es sind jedoch auch sämtliche andere beschriebenen Ausführungsformen denkbar, insbesondere eine einzelne Langstator-Schiene und zwei vertikal zueinander versetzte, aber auf derselben Seite der Beschichtungsstation angeordneten Langstator-Schienen.
In der in 4 dargestellten Ausführungsform befindet sich in Transportrichtung vor bzw. stromauf der Beschichtungseinrichtung 410 eine weitere Behälterbehandlungsmaschine 471, die über eine Transporteinrichtung 481 mit der Beschichtungseinrichtung verbunden ist. Bevorzugt handelt es sich bei der Transporteinrichtung 481, die besonders bevorzugt auch durch die weitere Behälterbehandlungsmaschine 471 verläuft, ebenfalls um eine Langstator-Schiene entlang der die auch für die Beschickung der Beschichtungseinrichtung 410 vorgesehenen Transportwägen bewegt werden können. Eine Übergabeeinrichtung, die beispielsweise eine Übergabe der Behälter von der ersten Transporteinrichtung 481 auf die Transporteinrichtung innerhalb der Beschichtungseinrichtung 410 bewerkstelligt, kann so entfallen.
Stromab bzw. in Transportrichtung nach der Beschichtungseinrichtung sind ebenfalls weitere Behälterbehandlungsmaschinen 472 und 473 angeordnet. Auch für diese sind entsprechende Transporteinrichtungen 482 und 483 vorgesehen. Während diese grundsätzlich beliebig ausgebildet sein können, ist es besonders bevorzugt, wenn es sich auch bei diesen Transporteinrichtungen 482 und 483 um eine Langstator-Schiene oder mehrere Langstator-Schienen handelt, die ausgebildet sind, die entsprechenden Transportwägen, wie sie auch für das Beschicken der Beschichtungsstation in der Beschichtungseinrichtung 410 verwendet werden, aufzunehmen.
In einer solchen Ausgestaltung einer Behälterbehandlungsanlage kann eine einzelne Transporteinrichtung in Form einer oder mehrerer Langstator-Schienen verwendet werden, um die Behälter vollständig durch die Behälterbehandlungsanlage zu führen. Gleichzeitig kann durch die Ausbildung der Transporteinrichtung umfassend mehrere Langstator-Schienen zumindest in einigen Bereichen ein flexibler Transport gewährleitet werden.

Claims

Behälterbehandlungsanlage (100, 300, 400) zum Behandeln von Behältern (130), wie Flaschen, Dosen, Preforms oder dergleichen, die Behälterbehandlungsanlage (100, 300, 400) umfassend eine Beschichtungseinrichtung (101) mit wenigstens einer Beschichtungsstation (110) zum Aufnehmen eines Behälters (130) und zum Aufbringen einer Beschichtung (130) auf einen Behälter, während sich der Behälter (130) in der Beschichtungsstation (110) befindet, und eine Transporteinrichtung (120) zum Transportieren der Behälter (130), wobei die Transporteinrichtung (120) mehrere Transportwägen (140) zum Transportieren von Behältern (130) und zum Einbringen und Entnehmen von Behältern in und aus der Beschichtungsstation (110) und zumindest im Bereich der Beschichtungsstation (110) wenigstens eine Langstator-Schiene (221, 222) umfasst, wobei die Transportwägen (140) auf der Langstator-Schiene (221, 222) unabhängig voneinander bewegbar ausgebildet sind.
Behälterbehandlungsanlage (100, 300, 400) nach Anspruch 1, wobei die Transporteinrichtung (120) zwei Langstator-Schienen (221, 222) umfasst, auf denen die Transportwägen (140) jeweils unabhängig voneinander bewegbar ausgebildet sind und wobei die Beschichtungsstation (110) und die Langstator-Schienen (221, 222) derart angeordnet sind, dass aus beiden Langstator-Schienen (221, 222) Behälter (130) in die Beschichtungsstation (110) eingebracht und von beiden Langstator-Schienen (221, 222) Behälter (130) aus der Beschichtungsstation (110) entnommen werden können.
Behälterbehandlungsanlage (100, 300, 400) nach Anspruch 2, wobei die Langstator-Schienen (221, 222) in Transportrichtung der Behälter (130) vor der Beschichtungseinrichtung (101) und/oder in Transportrichtung der Behälter (130) nach der Beschichtungseinrichtung (101) mittels einer Weiche zu einer Langstator-Schiene (223, 323) zusammengeführt sind.
Behälterbehandlungsanlage (100, 300, 400) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin umfassend eine Steuereinheit (180), die ausgebildet ist, das Einbringen von Behältern (130) zur Beschichtungsstation (110) mittels der Transportwägen (140) und das Entnehmen von Behältern (130) aus der Beschichtungsstation (110) mittels der Transportwägen (140) zu steuern.
Behälterbehandlungsanlage (100, 300, 400) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Langstator-Schienen (221, 222) in einer horizontalen Ebene und auf gegenüberliegenden Seiten der Beschichtungsstation (110) angeordnet sind.
Behälterbehandlungsanlage (100, 300, 400) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Langstator-Schienen (221, 222) in verschiedenen vertikalen Positionen und auf derselben Seite der Beschichtungsstation (110) angeordnet sind.
Behälterbehandlungsanlage (100, 300, 400) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Transportwägen (140) einen beweglichen Greifer (143) umfassen, der einen Behälter (130) greifen und zum Einbringen und/oder Entnehmen aus der Beschichtungsstation (110) relativ zum Transportwagen (140) bewegen kann.
Behälterbehandlungsanlage (100, 300, 400) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Transportwägen (140) mit der Beschichtungsstation (110) so zusammenwirken, dass ein Behälter (130) während der Beschichtung in der Beschichtungsstation (110) am Transportwagen (140) verbleibt.
Behälterbehandlungsanlage (100, 300, 400) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Behälterbehandlungsanlage (100, 300, 400) in Transportrichtung nach und/oder in Transportrichtung vor der Beschichtungseinrichtung (101) wenigstens eine weitere Behälterbehandlungsmaschine umfasst und wobei die Transporteinrichtung (120) durch die Beschichtungseinrichtung (101) und die weitere Behälterbehandlungsmaschine verläuft und die Transportwägen (140) Behälter durch die Beschichtungseinrichtung und die weitere Behälterbehandlungsmaschine transportieren können.
Behälterbehandlungsanlage (100, 300, 400) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Transporteinrichtung (120) eine dritte Langstator-Schiene umfasst, wobei die dritte Langstator-Schiene so angeordnet ist, dass ein entlang der weiteren Langstator-Schiene bewegter Transportwagen (140) die Beschichtungsstation (110) nicht passiert.
Verfahren zum Behandeln von Behältern, wie Flaschen, Dosen, Preforms oder dergleichen, mit einer Behälterbehandlungsanlage (100, 300, 400), wobei die Behälterbehandlungsanlage (100, 300, 400) eine Beschichtungseinrichtung (101) mit wenigstens einer Beschichtungsstation (110), in der ein Behälter (130) aufgenommen und mit einer Beschichtung versehen wird, während sich der Behälter (130) in der Beschichtungsstation (110) befindet, und eine Transporteinrichtung (120), mit der Behälter (130) transportiert werden, umfasst, wobei die Transporteinrichtung (120) mehrere Transportwägen (140), die Behälter (130) transportieren und in die Beschichtungsstation (110) einbringen und aus dieser entnehmen, und zumindest im Bereich der Beschichtungsstation (110) wenigstens eine Langstator-Schiene (221, 222) umfasst, wobei die Transportwägen (140) auf der Langstator-Schiene (221, 222) unabhängig voneinander bewegt werden.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Transporteinrichtung (120) zwei Langstator-Schienen (221, 222) umfasst, auf denen die Transportwägen (140) jeweils unabhängig voneinander bewegbar sind und wobei die Beschichtungsstation (110) und die Langstator-Schienen (221, 222) derart angeordnet sind, dass aus beiden Langstator-Schienen (221, 222) Behälter (130) in die Beschichtungsstation (110) eingebracht und von beiden Langstator-Schienen (221, 222) Behälter (130) aus der Beschichtungsstation (110) entnommen werden.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei eine Steuereinheit (180) das Einbringen und Entnehmen von Behältern (130) aus der Beschichtungsstation (110) steuert, wobei die Steuereinheit (180) das Einbringen und Entnehmen entsprechend wenigstens einem der folgenden Vorgehen steuert: - Im Falle des Anspruchs 11 oder 12, ein Behälter (130) wird entweder von demselben Transportwagen (140) von dem er in die Beschichtungsstation (110) eingebracht wurde, oder von einem anderen Transportwagen aus der Beschichtungsstation (110) entnommen. - Im Falle des Anspruchs 12, die Behälter werden alternierend von einem Transportwagen (140) einer ersten Langstator-Schiene (221, 222) und einem Transportwagen einer zweiten Langstator-Schiene (221, 222) in die Beschichtungsstation (110) eingebracht - Im Falle des Anspruchs 12, die Behälter werden aus der Beschichtungsstation (110) alternierend von einem Transportwagen (140) einer ersten Langstator-Schiene (221, 222) und einem Transportwagen einer zweiten Langstator-Schiene (221, 222) entnommen - Im Falle des Anspruchs 12, die Behälter (130) werden in die Beschichtungsstation (110) von einem Transportwagen (140) einer ersten Langstator-Schiene (221, 222) eingebracht und von einem Transportwagen einer zweiten Langstator-Schiene (221, 222) entnommen - Im Falle des Anspruchs 12, die Behälter werden in die Beschichtungsstation (110) von Transportwägen (140) beider Langstator-Schienen (221, 222) eingebracht und abhängig von einer Evaluation, ob nach Durchführung der Beschichtung ein Transportwagen zum Entnehmen eines Behälters (130) zur Verfügung steht, dieser Transportwagen zum Entnehmen des Behälters (130) aus der Beschichtungsstation (110) verwendet
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 13, wobei die Transporteinrichtung (120) in Transportrichtung vor der Beschichtungseinrichtung (101) und/oder nach der Beschichtungseinrichtung eine Weiche umfasst, wobei an deren einem Ende eine einzige Langstator-Schiene (223, 323) verläuft und an deren anderem Ende die beiden Langstator-Schienen (221, 222) verlaufen, wobei die Transportwägen (140) im Bereich der Weiche vor der Beschichtungseinrichtung (101) in zwei Ströme von Transportwägen aufgeteilt werden und wobei die Transportwägen im Bereich der Weiche nach der Beschichtungseinrichtung (101) zu einem Strom zusammengeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die Transporteinrichtung (120) eine dritte Langstator-Schiene umfasst, wobei Transportwägen (140), die entlang der dritten Langstator-Schiene geführt werden, die Beschichtungsstation (110) nicht derart passieren, dass sie einen Behälter (130) in die Beschichtungsstation (110) einbringen oder aus ihr entnehmen können.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei in Transportrichtung (120) vor oder nach der Beschichtungseinrichtung (101) wenigstens eine weitere Behälterbehandlungsmaschine angeordnet ist und wobei die Behälter (130) mittels der Transportwägen (140) durch die Beschichtungseinrichtung (101) und die weitere Behälterbehandlungsmaschine geführt werden, wobei optional ein Behälter (130) von genau einem Transportwagen durch die Beschichtungseinrichtung (101) und die weitere Behälterbehandlungsmaschine transportiert wird oder wobei ein Behälter (130) von wenigstens zwei Transportwägen durch die Beschichtungseinrichtung (101) und die weitere Behandlungsmaschine transportiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei eine Steuereinheit (180) die Transportwägen (140) so steuert, dass Behälter abhängig von erkannten Betriebsparametern ausgeschleust werden und/oder dass die Bewegungsgeschwindigkeit der Transportwägen abhängig von erkannten Parametern verändert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Transporteinrichtung zwei Langstator-Schienen (221, 222) umfasst, auf denen die Transportwägen (140) jeweils unabhängig voneinander bewegbar sind, wobei die Behälter von mindestens einer Langstator-Schiene (221, 222) in die Beschichtungsstation (110) eingebracht werden und während oder nach dem Beschichtungsprozess unter Berücksichtigung von Beschichtungsprozessen anderer Beschichtungsstationen (110) und/oder von Haltezeiten von Transportwägen an anderen Positionen entlang der zweiten Schiene ermittelt wird, a) auf welcher Langstator-Schiene der nächste aufnahmebereite Transportwagen (140) zur Verfügung steht und/oder b) auf welcher Langstator-Schiene ein Transportwagen (140) mit einem nächsten zu beschichtenden Behälter angeordnet ist und/der c) welcher Transportwagen mit einem nächsten zu beschichtenden Behälter bestückt ist.