DE19702770A1 - Behandlungsvorrichtung für Getränkebehälter mit mehreren integrierten Behandlungseinrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Behandlungsvorrichtungen für Getränkebehälter mit mehreren Behandlungsein­ richtungen sind üblicherweise mit als getrennte Maschinen aufgebauten Behand­ lungseinrichtungen vorgesehen, die über Behältertransporteure verbunden sind. Die meisten Behandlungseinrichtungen, z. B. Füll- und Verschließmaschinen, sind üblicherweise als Rundläufer ausgebildet, die einspurig von den Behältern durchlaufen werden. Die übliche Behandlungsreihenfolge ist: Waschen, Füllen, Verschließen. Diese einzelnen Vorgänge können jeweils in einer Maschine oder auch in mehreren hintereinander aufgestellten Maschinen in einzelnen Schritten durchgeführt werden.

Es sind Vorrichtungen der eingangs bekannten Art bekannt, bei denen mehrere Behandlungseinrichtungen in einer Vorrichtung integriert sind. Solche Vorrich­ tungen sind als Blockanlagen bekannt. Üblich sind z. B. Blockanlagen, in denen ein Füller und ein Verschließer synchron laufend angeordnet sind. Beide Ein­ richtungen sind dabei als Rundläufer ausgebildet, die einspurig von den Behäl­ tern durchlaufen werden. Es kann auch ein rundlaufender Rinser im Block vorge­ schaltet sein.

Nachteilig bei diesen bekannten gattungsgemäßen Vorrichtungen ist der einspuri­ ge Betrieb, der bei den erforderlichen Behandlungszeiten zu Rundläufern mit großem Radius führt. Solche Blockanlagen haben daher sehr große Abmessun­ gen, bedingt auch durch lange Wege zwischen den Einrichtungen.

Problematisch gestaltet sich bei solchen Vorrichtungen insbesondere auch der für die Sterilabfüllung von Getränken erforderliche Aufbau in einem Sterilraum, der bei solchen Anlagen ein erhebliches Volumen aufweisen muß. Bei durch Be­ triebsstörungen und Umstellungen auf andere Behälterformate erforderlichen Re­ paraturen im Sterilraum benötigt dessen großes Volumen mehrstündige Sterilisie­ rungszeiten, bis der Betrieb fortgesetzt werden kann.

Bekannt sind auch Behandlungseinrichtungen, in denen Behälter in einer Reihe gemeinsam taktweise behandelt werden. In dieser Bauart sind Reihenfüller be­ kannt, die jedoch nur als Einzelmaschinen mit Transporteuranschluß an andere Maschinen verwendet werden. Dasselbe gilt für die üblichen Flaschenwaschma­ schinen, in denen Behälter in quer zur Transportrichtung stehenden Reihen trans­ portiert werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, die kompakter im Aufbau ist und insbesondere kleinere Sterilräume ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Kennzeichnungs­ teiles des Anspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion werden die Behälter mehrspurig in Querreihen taktweise auf Taktpositionen gebracht, an denen sie jeweils von einer Reihe von Behandlungsplätzen einer Behandlungseinrichtung in einem gemein­ samen Takt behandelt werden. Dadurch läßt sich die gesamte Vorrichtung mit mehreren Behandlungseinrichtungen außerordentlich kompakt aufbauen. Die ein­ zelnen Behandlungseinrichtungen sind ebenfalls in Form einer Querreihe ange­ ordnet, wobei sie in Transportrichtung sehr eng hintereinander stehen können, beispielsweise auf aufeinanderfolgenden Taktpositionen. Bei entsprechend großer Zahl von Behältern in einer Querreihe lassen sich mit relativ langsamem Taktvor­ schub trotz ausreichend langer Behandlungszeiten an den einzelnen Taktpositio­ nen große Leistungen erzielen, die mit denen bei rundlaufenden Vorrichtungen vergleichbar sind. Durch die äußerst kompakte Anordnung ergeben sich sehr kleine Sterilräume, die für mehrere hintereinanderstehende Behandlungseinrich­ tungen vorgesehen sein können. Durch das kleinere Volumen verringert sich die Sterilisierungszeit nach Öffnen des Sterilraumes.

Die Behälter können in den Spuren z. B. mit einzelnen, synchronlaufenden Fä­ cherbändern transportiert werden oder auf Gleitspuren stehend von einem quer über die Spuren fassenden, die Behälter schiebenden Transporteur. Vorteilhaft sind jedoch die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen. Dadurch wird eine si­ chere Halterung der Behälter einer Querreihe erreicht mit der Möglichkeit, die Balken auch unabhängig voneinander zu bewegen. Bei Kunststoffflaschen mit Halskragen können die Flaschen beispielsweise hängend voll den Halterungen in üblicher Weise unter dem Halskragen gefaßt werden, woraus sich die Möglich­ keit ergibt, unterschiedlich große Flaschen ohne Umstellung der Transportein­ richtung zu verarbeiten.

Die Behälter können bei der Aufnahme der Behälter beispielsweise nach Art des Aufgabetisches einer Flaschenwaschmaschine übergeben werden und bei der Ab­ gabe beispielsweise auf einem Drängeltisch abgestellt werden. Vorteilhaft sind jedoch die Merkmale des Anspruches 3 vorgesehen. Hierdurch läßt sich die Vor­ richtung bei Aufnahme und Abgabe an übliche einspurige Transporteure an­ schließen, wobei die Überführung jeweils vom Transporteur in einen Balken oder von einem Balken auf einen Transporteur in Transportrichtung erfolgt.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 4 vorgesehen. Durch diese von der sicheren Halterung der Behälter in Balken ermöglichte Verschwenkung der Balken lassen sich die Behälter über Kopf stellen, um sie z. B. in einem Rinser von unten zu spülen und anschließend wieder zur Befüllung in aufrechte Position zu schwenken.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 5 vorgesehen. Bei dieser Ausbil­ dung werden jeweils zwei aufeinanderfolgende Querreihen gemeinsam in einer zweireihigen Behandlungseinrichtung behandelt und sodann um zwei Positionen weiter der nächsten wiederum zweireihigen Behandlungseinrichtung zugeführt. Durch diese Ausbildungsmöglichkeit gestalten sich die Konstruktionsmöglich­ keiten der Vorrichtung sehr flexibel. Es kann z. B. bei gleicher Breite durch Ver­ doppelung der Länge in Transportrichtung die doppelte Leistung erreicht werden. Es ergibt sich auch die Möglichkeit, eine solche Vorrichtung mit Doppelreihen zunächst nur in einreihiger Bestückung auszuliefern und später durch Doppelrei­ henbestückung auf doppelte Leistung zu erweitern, ohne Änderung der Grund­ konstruktion.

Die Taktpositionen müssen nicht unbedingt äquidistant sein und die Querreihen können mit geeigneten Transportmitteln auch mit unterschiedlichen Taktzeiten bewegt werden, wobei z. B. eine längere Verweilzeit in einer Position in einer anderen Position wieder ausgeglichen wird. Vorteilhaft sind jedoch die Merkmale des Anspruches 6 vorgesehen. Bei äquidistanter Anordnung der Querreihen kön­ nen die Querreihen von einem durchgehenden Transportmittel, beispielsweise einer Kette, bewegt werden, wobei die gesamte Vorrichtung in demselben Takt arbeitet. Dadurch wird die Konstruktion vereinfacht.

Durchläuft die Transporteinrichtung mit den Querreihen von Behältern einen von einem Sterilraum umschlossenen Bereich mit Behandlungseinrichtungen, die bei­ spielsweise Sterilisationseinrichtungen, eine Fülleinrichtung und eine Ver­ schließeinrichtung umfassen, so muß die Transportreinrichtung mit den Behältern Schleusen an den Endwänden des Sterilraumes durchlaufen. Diese können z. B. mit öffnenden und schließenden Klappen, selbstschließenden Vorhängen oder dergleichen abgedichtet sein. Vorteilhaft sind jedoch die Merkmale des Anspru­ ches 7 vorgesehen. Bei dieser Konstruktion stehen die Behälter an Tortaktposi­ tionen mittig in den Toren und verschließen diese bis auf einen toleranzbedingten geringen Spalt. Die Behälter selbst dienen also zum Verschluß der Tore für eine Taktzeit. Dadurch wird die Schleusenkonstruktion erheblich vereinfacht.

In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 in Fig. 1,

Fig. 4 in Detailansicht im Schnitt der Linie. 3-3 in Fig. 1 den Endbereich eines Schwenkbalkens mit Transportführung und Schwenkeinrich­ tung und

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie 5-5 in Fig. 4.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung werden mit einem Hals 1 versehene Flaschen 2 auf einem als Transportband ausgebildeten Transporteur 3 in Pfeilrichtung zugeführt. Sie stehen dort, wie Fig. 1 zeigt, bereits in der ge­ wünschten Teilung und gelangen vor einen in Taktposition B stehenden Balken 4, der parallel zum Transporteur 3 steht und zu diesem hin offene schlitzförmige Halterungen 5 aufweist, in die die Flaschen 2 mit einer nicht dargestellten Ein­ richtung quer zur Richtung des Transporteurs 3 eingeschoben werden.

Die Behälter können auch auf dem Transporteur 3 auf Stoß stehend vor den Bal­ ken 4 gebracht und sodann mit einer Einrichtung auf die Teilung der Halterungen 5 des Balkens 4 gebracht und in die Halterungen eingeschoben werden, wie dies in der deutschen Patentanmeldung 197 00 263.3 beschrieben ist.

Parallel zu dem erwähnten Balken 4 und in Transportrichtung T hintereinander­ stehend äquidistant angeordnet sind weitere identische Balken 4 vorgesehen. Es sind 13 Balken dargestellt, die an Taktpositionen A-M stehen. Es ist ein nicht dargestellter Antrieb für die Balken vorgesehen, der beispielsweise aus zwei an den Enden der Balken angreifenden parallel laufenden Ketten besteht. Die Bal­ ken können nach Durchlaufen der Taktpositionen A-M entlang der gestrichelten Bahn 6 (Fig. 2) umlaufend zurücktransportiert werden. Im rücklaufenden Trum der Bahn 6 wären dann weitere nicht dargestellte Balken vorgesehen.

Die Balken 4 werden in Taktvorschub von Taktposition zu Taktposition bewegt, mit einer für die jeweilige Bearbeitung ausreichenden Stillstandszeit zwischen den Vorschüben.

Von der Taktposition B, an der eine Querreilie von Behältern, im Ausführungs­ beispiel mit 4 Flaschen, in die Halterungen des Balkens eingebracht werden, verläuft der Balken zur Taktposition C, während der dort stehende Balken zur nächsten Taktposition weiterläuft.

An der Taktposition C erfolgt im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Ver­ schweiikung der Behälter 2 durch Schweiiken des Balkens um 180°, wie in Fig. 2 ersichtlich. Dadurch werden die zunächst am Balken 4 hängenden Behälter in die Überkopfstellung gebracht, die in den Taktpositionen D-H beibehalten wird.

In der Taktposition D ist eine Behandlungseinrichtung zum Spülen der Behälter mit Wasser vorgesehen. Diese weist in einer Querreihe vier Spülrohre 7 auf (Fig. 2), die von unten in die Behälter spritzen bzw. anhebbar in diese zum Spritzen gefahren werden können.

In der Taktposition E gelangen die Behälter in einen Sterilraum 8 mit einer vor­ deren Endwand 9 und einer hinteren Endwand 10. Die vordere Endwand 9 ist in Ansicht in Fig. 3 dargestellt. Die Endwand 9 weist Tore 11 auf, die mit geringem Spalt 12 die Flaschen 2 umschließen. Ferner weist die Endwand 9 ein an die Tore anschließendes Maul 13 auf, das den Querbalken 4 mit geringem Spalt passieren läßt. An den Enden des Querbalkens 4 sind zur vereinfachten Darstellung der ihn transportierenden Einrichtung Kufen 14 dargestellt, mit denen der Balken auf parallelen Schienen 15 gleitet. Der Antrieb des Balkens ist weggelassen, bei­ spielsweise eine von Kufe zu Kufe laufende Kette auf jeder Seite.

Stehen die Behälter 2, wie in Fig. 1 und 2 in der Tortaktposition E dargestellt und wie aus Fig. 3 ersichtlich, in den Toren 11, so verschließen sie diese und halten den Luftaustausch mit dem Inneren des Sterilraumes gering.

Innerhalb des Sterilraumes 8 folgen in Taktposition F eine Einrichtung zum Spü­ len der über Kopf stehenden Behälter mit sterilisierendem Wasserstoffperoxyd (H₂O₂), auf Taktposition G eine Einrichtung zum Trocknen mit heißer Luft und auf Taktposition H eine Einrichtung zum Spülen mit Wasser. Diese sind jeweils mit Spülrohren 7, entsprechend der Konstruktion der Spüleinrichtung auf Taktpo­ sition D, ausgebildet.

Auf Taktposition I folgt eine Schwenkeinrichtung, die den Balken in Pfeilrich­ tung (Fig. 2) um 180° zurückschwenkt, so daß die Flaschen nun wieder in auf­ rechter Position hängen.

Es folgt auf Taktposition J eine schematisch dargestellte Fülleinrichtung 16, die nach Art eines Reihenfüllers mit vier synchron arbeitenden Füllplätzen, die in Fig. 1 mit Kreuzen angedeutet sind, die Behälter in einer Querreihe füllt. Es folgt auf Taktposition K eine ebenfalls schematisch angedeutete Verschließeinrichtung 17 mit vier in Fig. 1 durch Kreuze angedeuteten Schließköpfen. In einer Tortakt­ position L, stehen die Flaschen in Toren in der Endwand 10, die ähnlich wie in Fig. 3 dargestellt ausgebildet sind, jedoch für hängende Flaschen.

Es folgt auf Taktposition M eine Flaschenausgabeeinrichtung mit neben dem dort angeordnetem Balken verlaufendem Transporteur 3, dem mit nicht dargestellten Einrichtungen die Flaschen aus dem Balken 4 in Gegenrichtung zur Trans­ portrichtung T überschoben werden, um auf diesem Transporteur 3 in Pfeilrich­ tung abtransportiert zu werden.

Zum Schwenken des Balkens in den Schweiiktaktpositionen C und I könnte die­ ser um seine Mittelachse drehbar an den in Fig. 3 dargestellten Kufen 14 gelagert sein.

Fig. 4 zeigt eine gegenüber der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform etwas geänderte Balkenhalterung. Der Balken 4 ist an dem dargestellten Ende nicht, wie bei der Ausführungsform der Fig. 3 dargestellt, unmittelbar an der Kufe 14 gela­ gert, sondern über einen Arm 18 an einer Welle 19 befestigt, die parallel zum Balken 4 in einer Achse 20 verlaufend in der Kufe 14 gelagert ist. Am äußeren Ende der Welle 19 sitzt eine Klaue 21, in die ein Kupplungsstück 22 in ein Ein­ griff bringbar ist, das über eine Welle 23 drehangetrieben wird. Ein solches Kupplungsstück 22 ist an den Stellen vorzusehen, wo der Balken geschwenkt werden muß, also gemäß Fig. 1 an der Taktposition C und der Taktposition I. Während des Taktstillstandes kommt es in Eingriff und schwenkt den Bügel 4 aus der in Fig. 4 ausgezogen dargestellten Position in die um 180° verschwenkte ge­ strichelte Position.

Durch den Achsversatz des Balkens 4 gegenüber der Schwenkachse 20 ergibt sich ein geringerer Gesamtschwenkradius für längere Flaschen, so daß auch lange Flaschen bei geringen Balkenabständen geschwenkt werden können.

Zum Verschweiiken sind die Flaschen sicher in den Aufnahmen 5 der Balken 4 zu halten. Dazu können die Aufnahmen 5 mit geeigneten Sperr- oder Ver­ schlußeinrichtungen versehen sein, wie in der deutschen Patentanmeldung 197 00 263.3 erläutert.

In der dargestellten Ausführungsform werden die Flaschen 2 in vier Spuren, nämlich in Querreihen mit je vier Flaschen, transportiert. Die Querreihen können wesentlich länger sein, z. B. 8 Flaschen enthalten, so daß die Flaschen insgesamt 8-spurig transportiert werden. Dadurch verdoppelt sich die Kapazität der darge­ stellten Vorrichtung.

In einer Ausführungsvariante können zur Kapazitätsverdoppelung je zwei aufein­ anderfolgende Balken jeweils in identischen Behandlungseinrichtungen stehen. Es sind also hintereinander zwei zuführende Transporteure 3 vorgesehen, zwei Schwenkpositionen, zwei Wasserspülpositionen, zwei Fülleinrichtungen, zwei Verschließeinrichtungen usw. Dabei sind die Querreihen von Behältern nicht im einfachen Taktschritt zu transportieren, sondern im doppelten Taktschritt, so daß jeweils zwei Querreihen aus der einen zweireihigen Behandlungseinrichtung in die nächste zweireihige Behandlungseinrichtung verschoben werden.

An Stelle der dargestellten Flaschen 2 können mit entsprechend geänderten Auf­ nahmen 5 in dem Balken 4 auch andere Behälter, wie beispielsweise Dosen, transportiert werden, wobei die Behandlungseinrichtungen entsprechend auf die Behandlung von Dosen anzupassen sind.

Die Behälter können auch in Spurbahnen auf Rutschen transportiert werden, wo­ bei sie z. B. von Querbalken geschoben werden, die ähnlich wie die dargestellten Balken 4 ausgebildet sind, oder z. B. von synchron laufenden Fächertransporteu­ ren.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Behandlung von Getränkebehältern (Flaschen 2) mit mehreren an einer durchgehenden Behältertransporteinrichtung (4, 15) hintereinander integriert angeordneten Behandlungseinrichtungen (3, 7, 16, 17) dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (4, 15) mehrspurig ausgebildet ist und geordnete Querreihen von Behältern (Flaschen 2) taktweise zu Taktposi­ tionen (A-M) bringt, an denen taktsynchron arbeitende Behälterbehandlungs­ plätze der Behandlungseinrichtungen (3, 7, 16, 17) den Behältern einer Quer­ reihe zugeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transpor­ teinrichtung für jede Querreihe einen quer zur Transportrichtung (T) erstreck­ ten Balken (4) aufweist, der die Behälter (2) einer Querreihe zum Transport in Halterungen (5) aufnimmt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Auf­ nahmetaktposition (B) und einer Abgabeposition (M) ein Zufuhr- und ein Ab­ gabetransporteur (3) parallel zu dem dort stehenden Balken (4) angeordnet sind, mit je einer Überführungseinrichtung zur parallelen Überführung der Be­ hälter (Flaschen 2) einer Reihe zwischen dem Transporteur (3) und dem Bal­ ken (4).

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Balken (4) im Bereich von Schwenktaktpositionen (C, I) um eine quer zur Transportrich­ tung (T) verlaufende Achse (20) schwenkbar angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils an zwei aufeinanderfolgenden Taktpositionen identische Behandlungseinrichtungen vorgesehen sind und daß die Querreihen taktweise um je zwei Taktpositionen weitertransportiert werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querreihen äquidistant transportiert werden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit Behandlungseinrichtungen (7, 16, 17), die in einem Sterilraum (8) angeordnet sind, dessen Endwände (9, 10) von der Transporteinrichtung (4, 15) an Schleusen durchlaufen werden, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Endwände (9, 10) an den Schleusen für jede Spur ein offenes Tor (11) aufweisen, dessen Rand mit geringem Spalt (12) größer ist als der passierende Behälterquerschnitt, wobei die Behälter (Flaschen 2) an einer Tortaktposition (E, L) mittig in den Toren (11) stehen.