DE202010013681U1

DE202010013681U1 - Vorrichtung zum Verschließen von Behältnissen mit Reinraum

Info

Publication number: DE202010013681U1
Application number: DE202010013681U
Authority: DE
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2010-09-28
Filing date: 2010-09-28
Publication date: 2010-11-25
Anticipated expiration: 2020-09-29
Also published as: US20120079792A1; EP2433899A1; EP2433899B1; CN102556911B; US9187304B2; CN102556911A

Abstract

Vorrichtung (20) zum Verschließen von Behältnissen (10) mit Schraubverschlüssen, wobei die Vorrichtung (20) wenigstens einen in einem durch ein Medium (8) abgedichteten Reinraum (R) befindlichen Verschlusskopf (4c) zum Aufbringen der Verschlüsse und eine zumindest teilweise in dem Reinraum (R) angeordnete Bewegungseinrichtung (21) zur Erzeugung einer rotatorischen Bewegung des Verschlusskopfes (4c) um eine Bewegungseinrichtungslängsachse (Y) und einer translatorischen Bewegung des Verschlusskopfes (4c) entlang der Bewegungseinrichtungslängsachse (Y) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinrichtung (21) zumindest abschnittsweise von dem Medium (8) zum Abdichten des Reinraumes (R) gegenüber einem unreinen Raum (U) kontaktiert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verschließen von Behältnissen mit Schraubverschlüssen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine aus dem Stand der Technik allgemein bekannte Behältnisbehandlungsanlage weist beispielsweise einen Abschnitt zum Erwärmen der Behältnisse, einen Abschnitt zum Aufblasen und Strecken der Behältnisse, einen Abschnitt zum Sterilisieren der Behältnisse und einen Abschnitt zum Verschließen der Behältnisse auf.
Der Abschnitt bzw. die Anlage zum Verschließen der Behältnisse umfasst dabei beispielsweise zumindest eine Vorrichtung zum Verschließen der Behältnisse, welche mindestens einen Verschließkopf zum Aufbringen der Verschlusskappen auf die Behältnisse, eine Bewegungseinrichtung zur Übertragung einer rotatorischen und einer translatorischen Bewegung eines Motors auf den Verschließkopf und einen Reinraum, in welchem die Behältnisse während des Vorganges bewegt werden, aufweist.
In der EP 1 905 728 B1 wird beispielsweise ein Verschlusskopf für eine automatische Deckel-Anbringungsmaschine beschrieben, der einen Support, eine Drehwelle und ein Deckel-Greifelement aufweist. An dem Support ist eine rotierbare Drehwelle angeordnet, welche von einer Manschette umgeben wird, welche eine um die Drehwelle abgedichtete Kammer bildet, welche mit einem Desinfektionsmittel gefüllt ist, wobei die Manschette in Bezug auf den Support feststehend ist. Die Kammer wird durch zwei mechanische Dichtungen, welche jeweils einen feststehenden und einen sich drehenden Teil aufweisen, verschlossen. Die Manschet te selbst erstreckt sich durch eine Öffnung einer oberen stationären Platte und weist am Außenumfang einen Balg auf, dessen oberes Ende an der stationären Platte und dessen unteres Ende an der Manschette angeordnet ist. Die Kammer ist weiterhin mit einer Einlass- und einer Auslassöffnung für das Desinfektionsmittel verbunden, wobei die Öffnungen sich oberhalb der stationären Platte und damit im unsterilen Bereich befinden. Eine Abdichtung des unsterilen Bereiches gegenüber einem sterilen Bereich mittels einer hydraulischen Dichtung findet hierbei lediglich über die Manschette statt, welche zusätzlich im Bereich der Platte, welche sie durchdringt, eine Dichtung aufweisen muss. Demnach sind zusätzliche zu einer hydraulischen Dichtung angeordnete Dichtungssysteme erforderlich.
Die DE 10 2008 034 389 A1 beschreibt unter anderem eine Verschließmaschine zum Verschließen von Flaschen, welche ein Funktionselement aufweist, das eine einen Sterilraum von einem Unsterilraum trennende Wandung, mit einer eine Relativbewegung des Funktionselementes in Bezug auf die Wandung ermöglichenden hydraulischen Dichtung aufweist. Die Verschließmaschine besteht somit aus einem antreibbaren Rotor, an dessen Umfang ein die vertikale Maschinenachse konzentrisch umschließender ringartiger Sterilraum angeordnet ist, der innerhalb einer Einhausung gebildet ist und durch mehrere Wandungen zum Unsterilraum hin begrenzt ist.
Dabei sind einige Wandungen an dem Rotor mit diesem umlaufend und andere Wandungen an einem Maschinengestell nicht mit dem Rotor umlaufend vorgesehen. Zwischen diesen Wandungen ist eine hydraulische Dichtung angeordnet. Die im Umfang des Rotors angeordneten Verschließstationen weisen ein Verschließwerkzeug auf, welches einen außerhalb des Sterilraums angeordneten Antrieb und eine Spindel, welche teilweise außerhalb des Sterilraumes angeordnet ist und sich durch die hydraulische Dichtung bzw. die Siphondichtung bis in den Sterilraum erstreckt, aufweist. Diese hydraulische Dichtung weist einen sehr komplexen Aufbau außerhalb der ersten Wandungsbereiche auf.
Auch die DE 10 2008 056 242 A1 beschreibt eine Verschlussvorrichtung für Behältnisse, welche einen Verschlusskopf zur Anbringung der Verschlüsse auf die Behältnisse aufweist, welcher innerhalb eines Sterilraums angeordnet ist und eine translatorische und eine rotatorische Bewegung ausführt. Diese Hub- und Drehbewegungen werden dem Verschlusskopf durch eine Bewegungseinrichtung übertragen, welche teilweise außerhalb des Sterilraums angeordnet ist und die Bewegung selbst erzeugt oder durch ein außerhalb des Sterilraums angeordnetes Antriebselement bewegt wird. Der Sterilraum ist durch eine erste Wandung begrenzt und weist einen ringförmigen Kanal auf, in welchen die erste Wandung hineinragt. Dieser ringförmige Kanal ist gegenüber der ersten Wandung bewegbar und mit einer Flüssigkeit gefüllt und bildet somit zusammen mit der ersten Wandung ein sogenanntes Wasserschloss.
Dieses Wasserschloss dichtet den unsterilen Bereich gegenüber dem sterilen Bereich ab. Die Bewegungseinrichtung verläuft durch dieses Wasserschloss von dem unsterilen Bereich in den Sterilraum hinein. Dazu ist ein zylinderförmiger Körper, durch welchen sich die Bewegungseinrichtung erstreckt, in dem Ringkanal angeordnet und mit diesem fest verbunden. Die Bewegungseinrichtung weist weiterhin einen an ihr angeordneten zylinderförmigen Körper auf, dessen Umfangswandung unabhängig von der Position des Bewegungselementes in die Flüssigkeit hineinragt. Diese Vorrichtung benötigt demnach zur Abdichtung des Reinraumes gegenüber dem unreinen Raum aufwendig konstruierte Körper, welche derart ineinander angeordnet sind, dass eine Abdichtung mittels eines Wasserschlosses auch bei einer translatorischen bzw. rotatorischen Bewegung der Bewegungseinrichtung erfolgen kann.
Demnach ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Verschließen von Behältnissen zur Verfügung zu stellen, welche trotz eines einfachen konstruktiven Aufbaus auch während der Bewegung der Bewegungseinrichtung in rotatorischer und translatorischer Richtung eine ausreichende Abdichtung des Reinraums gegenüber dem unreinen Raum ermöglicht und dadurch wirtschaftlich herzustellen bzw. einfach zu montieren und zu warten ist.
Diese Aufgabe löst die vorliegende Erfindung mittels einer Vorrichtung zum Verschließen von Behältnissen mit Schraubverschlüssen gemäß des Anspruches 1.
Die Vorrichtung zum Verschließen von Behältnissen mit Schraubverschlüssen weist wenigstens einen in einem durch ein Medium abgedichteten Reinraum befindlichen Verschlusskopf zum Aufbringen der Verschlüsse und eine zumindest teilweise in dem Reinraum angeordnete Bewegungseinrichtung zur Erzeugung einer rotatorischen Bewegung des Verschlusskopfes um eine Bewegungseinrichtungslängsachse und einer translatorischen Bewegung des Verschlusskopfes entlang der Bewegungseinrichtungslängsachse auf, wobei die Bewegungseinrichtung zumindest abschnittsweise von dem Medium zum Abdichten des Reinraumes gegenüber einem unreinen Raum kontaktiert ist.
Vorteilhaft wird gegenüber dem bekannten Stand der Technik mit der vorliegenden Erfindung beispielsweise keine aufwendige Konstruktion der Bewegungseinrichtung mit zusätzlich angeordneten zylinderförmigen Körpern zur Abgrenzung bzw. Abdichtung des Reinraumes gegenüber dem unreinen Raum bzw. dem Umgebungsraum benötigt.
Die rotatorische und translatorische Bewegung kann beispielsweise durch einen sich außerhalb des Reinraumes angeordneten Elektromotor erzeugt werden, welcher die Bewegung an die Bewegungseinrichtung weitergibt, die wiederum die Bewegung an den Verschlusskopf überträgt.
Auch ist es denkbar, dass die Bewegungseinrichtung ein Servomotor oder eine Magnet- oder Hysteresekupplung ist. Daneben können auch Hubkurven Anwendung finden.
Die Vorrichtung zum Verschließen von Behältnissen ist vorzugsweise an einem kreisförmigen plattenartigen Tragelement angeordnet, welches zentrisch mit einem Rotor bzw. dessen in vertikaler Richtung ausgerichteten Rotorachse sowie in vertikaler Richtung oberhalb des Rotors angeordnet ist. In Umfangsrichtung um den Rotor erstreckt sich vorteilhaft der Reinraum, welcher bevorzugt durch eine Mehrzahl von Wänden von dem unreinen Raum abgegrenzt wird.
Das Tragelement bildet die erste obere Wandung des Reinraumes.
Die Bewegungseinrichtung erstreckt sich somit durch dieses Tragelement bzw. durch die erste obere Wandung von dem unreinen Raum bis in den Reinraum hinein. Um folglich den Reinraum gegenüber dem unreinen Raum abzudichten, ist eine entsprechende Dichtung, welche vorzugsweise eine hydraulische Dichtung ist, notwendig.
Dazu weist die obere Wandung bevorzugt einen ringförmigen sich in Umfangsrichtung auf der in vertikaler Richtung oberen Seite der Wandung erstreckenden Kanal auf. In diesen Kanal hinein erstreckt sich vorzugsweise ein Bereich einer zweiten oberen Wandung, welche stationär, d. h. unbeweglich gegenüber der ersten oberen Wandung angeordnet ist. Innerhalb des Kanals ist ein flüssiges Medium, wie beispielsweise ein Desinfektionsmittel angeordnet, in welches der Bereich der zweiten oberen Wandung eingreift.
Somit wird bei einer Drehbewegung der ersten oberen Wandung um die Rotorachse gegenüber der zweiten oberen Wandung der Reinraum gegenüber dem unreinen Raum abgedichtet.
Weiterhin ist an der in vertikaler Richtung unteren Seite der ersten oberen Wandung vorteilhaft ein zylinder- bzw. hülsenförmiges Führungs- bzw. Halteelement angeordnet, welches lediglich eine Mantelfläche aufweist.
Das Führungselement ermöglicht dem Medium in vertikaler bzw. translatorischer Richtung nach unten in das Führungselement zu fließen.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Bewegungseinrichtung durch dieses Führungselement hindurch von dem unreinen Raum in Richtung des Reinraumes.
Vorteilhaft weist der in translatorischer Richtung unterhalb der ersten oberen Wandung angeordnete Abschnitt der Bewegungseinrichtung an einem in translatorischer Richtung unteren Ende den im Wesentlichen verdrehfest angeordneten Verschlusskopf auf, um die von der Bewegungseinrichtung übertragene rotatorische und/oder translatorische Bewegung aufzunehmen bzw. auszuführen.
D. h., dass die Dreh- und/oder Hubbewegung beispielsweise von der Antriebseinheit an die Bewegungseinrichtung übertragen wird und von dieser weiter an den Verschlusskopf übergeben wird, so dass dieser um seine Achse rotiert und sich gegenüber der ersten und/oder zweiten oberen Wandung in vertikaler bzw. translatorischer Richtung herauf- bzw. herunterbewegt.
Weiterhin ist bevorzugt ein in translatorischer Richtung dehnbarer Faltenbalg zum Abdichten des Reinraumes gegenüber einem unreinen Raum bei einer translatorischen Bewegung der Bewegungseinrichtung vorgesehen, wobei dieser besonders bevorzugt zumindest abschnittsweise an der Bewegungseinrichtung angeordnet ist.
Demnach umschließt der Faltenbalg vorteilhaft zumindest einen Teilbereich der Bewegungseinrichtung vollumfänglich und weist zudem besonders bevorzugt eine innere mit dem Medium in Kontakt befindliche Oberfläche sowie insbesondere auch eine äußere mit dem Reinraum in Kontakt befindliche Oberfläche auf.
Somit kann beispielsweise das Medium aus der hydraulischen Dichtung, welche zwischen der ersten und der zweiten oberen Wandung ein sogenanntes Wasserschloss bildet, an der Innenseite des Führungselementes sowie an der äußeren Oberfläche der Bewegungseinrichtung entlang bis in den Bereich des Faltenbalges fließen und sich in dem Zwischenraum, den der Faltenbalg zu der Bewegungseinrichtung bildet bzw. in den Falten des Faltenbalges anordnen. Durch den, durch die translatorische Bewegung entstehenden Pumpeffekt wird das innerhalb des Faltenbalges angeordnete Desinfektionsmittel regelmäßig ausgetauscht.
Bevorzugt befindet sich das Medium durchgehend entlang der äußeren Oberfläche der Bewegungseinrichtung vom Wasserschloss bis zum in vertikaler Richtung liegenden oberen Ende des Verschlusskopfes.
Das in translatorischer Richtung obere Ende des Faltenbalges ist bevorzugt an einem rotatorisch um die Bewegungseinrichtungslängsachse drehbaren hülsenartigen Nabenelement angeordnet.
Dabei kann das Nabenelement beispielsweise formschlüssig mit der Bewegungseinrichtung verbunden sein, wodurch Teilbereiche der inneren Oberfläche des Nabenelementes nicht direkt an der äußeren Oberfläche der Bewegungseinrichtung anliegen. Der damit entstandene Zwischenraum wird verwendet, damit das Medium der hydraulischen Dichtung entlang der Bewegungseinrichtung in Richtung des Faltenbalges fließen bzw. sich ausbreiten kann.
Weil das Nabenelement bevorzugt über einen Formschluss mit der Bewegungseinrichtung drehsteif verbunden ist, führt es dementsprechend auch die von der Bewegungseinrichtung übertragenen Bewegungen aus.
Demnach kann das Nabenelement beispielsweise um die Längsachse der Bewegungseinrichtung rotieren oder sich in translatorischer Richtung auf und ab bewegen.
Vorzugsweise ist das Nabenelement jedoch lediglich zur Übertragung von rotatorischen Bewegungen fähig und ist somit derart an der Bewegungseinrichtung angeordnet, dass lediglich die Drehbewegung der Bewegungseinrichtung von dem Nabenelement ausgeführt wird. Demnach werden die translatorischen Bewegungen der Bewegungseinrichtung nicht von dem Nabenelement aufgenommen, so dass das Nabenelement wie eine Art Loslager agiert.
Demnach bewegt sich bevorzugt die Bewegungseinrichtung in translatorischer Richtung gegenüber dem Nabenelement auf- und abwärts und dehnt bzw. staucht dabei den in Umfangsrichtung um die Bewegungseinrichtung angeordneten Faltenbalg.
Da vorteilhaft das obere Ende des Faltenbalges mit diesem Nabenelement verbunden ist, dreht sich somit bei einer rotatorischen Bewegung des Nabenelementes um die Bewegungseinrichtungslängsachse auch der Faltenbalg um die Bewegungseinrichtungslängsachse.
Weiterhin ist der Faltenbalg bevorzugt mit seinem in translatorischer Richtung unteren Ende mit dem Verschlusskopf oder einem unteren Bereich der Bewegungseinrichtung verbunden. Somit bewegen sich beispielsweise der Verschlusskopf, der Faltenbalg, die Bewegungseinrichtung und das Nabenelement vorzugsweise mit gleicher Winkelgeschwindigkeit um die Bewegungseinrichtungslängsachse während einer rotatorischen Bewegung, welche beispielsweise zum Aufschrauben oder auch zum Abschrauben eines Deckels auf oder von einem Behältnis benötigt wird.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist folglich zumindest die innere Oberfläche des Nabenelementes zumindest teilweise mit dem Medium in Kontakt, da das Medium aus dem ringförmigen Kanal durch das Führungselement in das Nabenelement hineinfließt.
Das Nabenelement, welches vorteilhaft verdrehfest mit der Bewegungseinrichtung verbunden ist, ist bevorzugt zumindest teilweise von einem zylinderförmigen Führungselement umschlossen, wobei beide Elemente vorteilhaft konzentrisch zueinander angeordnet sind.
D. h., dass das Nabenelement zumindest teilweise innerhalb des Führungselementes angeordnet ist, wobei zwischen der inneren Oberfläche des Führungselementes und der äußeren Oberfläche des Nabenelementes eine schleifende Dichtung in Umfangsrichtung angeordnet ist.
Damit bilden bevorzugt das Nabenelement und das Führungselement eine Lagerung für die Drehbewegung der Bewegungseinrichtung.
Somit sind vorteilhaft die innere Oberfläche des Führungselementes sowie die schleifende Dichtung jeweils zumindest abschnittsweise mit dem Medium in Kontakt.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erstreckt sich demnach das Medium, welches ein Bestandteil der hydraulischen Dichtung ist, in translatorischer Richtung entlang der Bewegungseinrichtung und umgibt die Bewegungseinrichtung vollumfänglich.
Das Medium durchfließt damit das Führungselement, das Nabenelement und den Faltenbalg.
Die hydraulische Dichtung selbst ist bevorzugt eine Flüssigkeitsdichtung zur Abdichtung der stationären bzw. unbewegten Wandung gegenüber mindestens einer beweglichen Wandung einer Anlage zum Verschließen von Behältnissen, welche ein sogenanntes Wasserschloss, wie oben erwähnt, bildet.
Da das Medium vorteilhaft im Wesentlichen einen Grenzbereich zwischen dem Reinraum und dem unreinen Raum bildet, ist lediglich der Bereich als Reinraum anzusehen, welcher durch das Medium von dem unreinen Raum getrennt wird.
Weil sich das Medium entlang der äußeren Oberfläche der Bewegungseinrichtung erstreckt, ist die Bewegungseinrichtung selbst im unreinen Raum angeordnet. Demnach liegt beispielsweise die äußere Oberfläche des Faltenbalges oder die äußere Oberfläche des Führungselementes im Wesentlichen im Reinraum.
Demzufolge weist der Reinraum vorzugsweise relativ zueinander bewegliche Wände auf, da beispielsweise die Wandung des Rotors bzw. des Trägers sich gegenüber der stationären Wandung bewegen.
Zudem bildet beispielsweise auch das Nabenelement eine Wandung, welche vorzugsweise gegenüber dem Führungselement beweglich angeordnet ist. Weiterhin bildet bevorzugt auch die äußere Oberfläche jeder Falte des Faltenbalges eine Wandung des Reinraumes, welche aufgrund der Streckung bzw. der Stauchung des Faltenbalges zueinander bewegt werden können.
Zudem wird eine Anlage zum Verschließen von Behältnissen mit einer Vielzahl von Vorrichtungen der oben genannten Art beansprucht, welche an einem rotatorisch um eine Rotorlängsachse beweglichen Träger angeordnet sind.
Diese Anlage weist folglich beispielsweise einen Rotor mit einer sich in vertikaler bzw. translatorischer Richtung erstreckenden Rotorlängsachse und einen konzentrisch mit der Rotorlängsachse angeordneten kreisförmigen plattenartigen Träger auf.
An bzw. durch diesen Träger sind eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Vorrichtungen zum Verschließen von Behältnissen im Wesentlichen in Umfangsrichtung des Trägers (vorteilhaft gleichmäßig voneinander beabstandet) angeordnet, welche sich im Wesentlichen in translatorischer Richtung durch die Wandung des Trägers erstrecken.
Demnach benötigt die erfindungsgemäße Anlage eine Dichtung zum Abdichten des Reinraumes gegenüber dem unreinen Raum.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist folglich der Träger mit einer hydraulischen Dichtung gegenüber einer stationären Wandung abgedichtet.
Demzufolge weist bevorzugt der Träger an seiner in translatorischer Richtung oberen Oberfläche einen umlaufenden Ringkanal mit sich in translatorischer Richtung nach oben erstreckenden Wandungen auf, in welchen ein Abschnitt der stationären Wandung eingreift und in welchem das Medium zur Abdichtung eingebracht ist.
Diese stationäre Wandung ist die bereits erwähnte zweite obere Wandung und der Träger bzw. die Trägerplatte bildet die erste obere Wandung. Um eine Bewegung, bevorzugt eine rotatorische Bewegung des Trägers um die Rotorlängsachse ohne eine Kontamination des Reinraumes durch den unreinen Raum hervorzurufen, erzeugt die hydraulische Dichtung mittels eines vorzugsweise flüssigen Mediums ein Wasserschloss, welches den unreinen Raum von dem Reinraum trennt.
Dieses Medium zum Abdichten des Trägers gegenüber der stationären Wandung ist vorteilhaft das gleiche Medium, welches auch die Bewegungseinrichtung kontaktiert.
Somit erstreckt sich das Medium der hydraulischen Dichtung nicht nur innerhalb des ringförmigen Kanals, sondern auch entlang der Oberfläche der Bewegungseinrichtung bis zum Verschlusskopf, welcher jedoch vorzugsweise nicht von dem Medium beaufschlagt wird.
Folglich gelangt das Medium vorzugsweise auch nicht in den Reinraum.
Bevorzugt wird das Medium am in vertikaler Richtung unteren Ende des Faltenbalges, welcher an dem Verschlusskopf angeordnet ist, beispielsweise durch eine untere Wandung des Faltenbalges oder eine obere Wandung des Verschlusskopfes begrenzt und kann sich somit nicht in oder um den Verschlusskopf ausbreiten bzw. anlagern.
Beispielsweise für einen Betriebszustand „Produktionsende” und/oder „Reinigung” und/oder „Drainage” befindet sich vorteilhaft am unteren Ende des Faltenbalges eine Entleerungsvorrichtung. Dadurch kann – entgegen oben beschriebenen Eigenschaften, die beispielsweise für einen Betriebszustand „Produktion” notwendig sind – das im Innenraum des Faltenbalges angeordnete Medium gezielt abgelassen werden. Da die üblicherweise eingesetzten Desinfektionsmittel durch Zersetzung mit der Zeit an Wirksamkeit verlieren, kann auch auf diese Weise immer wieder frisches, reaktives Medium nachgefüllt werden.
Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung anliegender Zeichnung erläutert, in welcher beispielhaft eine aus dem Stand der Technik bekannte Anlage zum Verschließen von Behältnissen sowie eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verschließen von Behältnissen dargestellt wird.
Komponenten, welche in den Figuren wenigstens im Wesentlichen hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmen, können hierbei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sein, wobei diese Komponenten nicht in allen Figuren gekennzeichnet und erläutert sein müssen.
In den Figuren zeigen:
1 eine aus dem Stand der Technik bekannte Anlage zum Verschließen von Behältnissen, und
2 eine Schnittzeichnung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verschließen von Behältnissen.
1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Anlage 1 zum Verschließen von Behältnissen 10, welche einen Rotor 2 mit einer sich in translatorischer Richtung erstreckenden Rotorlängsachse X, ein den Rotor 2 antreibenden bzw. steuerndes Rotorantriebselement 3, zwei Vorrichtungen 4 zum Verschließen der Behältnisse 10 mit jeweils einer Vorrichtungsan triebseinheit 5, welche an einem Träger 6 angeordnet sind, sowie eine hydraulische Dichtung 7 mit einem Medium 8 aufweist.
Die Vielzahl in und an der Anlage 1 angeordneten weiteren Halte- und/oder Führungselemente sollen hierbei nicht näher erwähnt werden, weil deren Ausgestaltung für den erfindungswesentlichen Gegenstand nicht relevant sind.
Die Vorrichtung 4 zum Verschließen weist hierbei Bewegungseinrichtungen 4a, 4b bzw. Bewegungsübertragungseinrichtungen 4a, 4b aus zwei Elementen 4a, 4b auf, wobei durch eine rotatorische Bewegung des ersten Bewegungseinrichtungselementes 4a eine rotatorische Bewegung des zweiten Bewegungseinrichtungselementes 4b verursacht wird, wodurch der Verschlusskopf 4c veranlasst wird ebenfalls eine rotatorische Bewegung vorzugsweise zum Verschließen oder gegebenenfalls auch zum Öffnen von Behältnissen mit Verschlusskappen durchzuführen.
Die translatorische Bewegung des Verschlusskopfes 4c gegenüber dem Behältnis 10 wird durch eine zweite Bewegungseinrichtung 11 ermöglicht, um beispielsweise den Verschlusskopf 4c auf das Behältnis 10, welches bevorzugt bereits eine Verschlusskappe (hier nicht gezeigt) aufweist, aufzubringen.
Erzeugt werden diese Drehbewegungen durch die Antriebseinheit 5, wobei über ein Zahnrad 5a bzw. ein Ritzel 5a ein anderes Zahnrad 4d, welches mit dem ersten Bewegungseinrichtungselement 4a drehsteif verbunden ist, angetrieben wird und diese Bewegung an das erste Bewegungseinrichtungselement 4a überträgt.
Die hydraulische Dichtung 7 setzt sich zusammen aus einem ringartigen Kanalelement 7a, welches an einer stationären bzw. unbewegten Wandung 9 angeordnet ist, während der Träger 6 eine dazu bewegliche Wandung 6 darstellt, wobei ein sich in translatorischer Richtung nach unten erstreckender Abschnitt 6a des Trägers 6 in ein Medium 8, welches innerhalb des Kanals 7a angeordnet ist, (vorzugsweise umlaufend) eintaucht.
Somit wird durch diese hydraulische Dichtung 7, welche auch als Wasserschloss 7 bezeichnet wird ein Reinraum R gegenüber einem unreinen Raum U, d. h. gegenüber der Umgebung abgedichtet.
D. h., dass der Verschlusskopf 4c, das zweite Bewegungseinrichtungselement 4b sowie das Behältnis 10 sich innerhalb des Reinraumes R befinden, wogegen Bereiche des ersten Bewegungseinrichtungselementes 4a außerhalb des Reinraumes R im unreinen Raum U angeordnet sind.
Dieser Übergangsbereich des ersten Bewegungseinrichtungselementes 4a vom unreinen Raum U in den Reinraum R wird beispielsweise durch eine schleifende Dichtung oder Dichtringe (hier nicht gezeigt) oder ähnliches abgedichtet.
2 zeigt eine Schnittzeichnung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 20 zum Verschließen von Behältnissen (hier nicht gezeigt), wobei die Vorrichtung 20 eine stangenförmige Bewegungseinrichtung 21 aufweist, welche sich durch einen Träger 6 in translatorischer Richtung Z von einem unreinen Raum U in Richtung eines Reinraumes R erstreckt.
Die Vorrichtung 20 weist hierbei einen Verschlusskopf 4c auf, an dessen in translatorischer Richtung oberen Ende ein Faltenbalg 22 angeordnet ist. Dieser Faltenbalg 22 umgibt die Bewegungseinrichtung 21 entlang eines definierten Bereiches vollumfänglich und ist mit seinem in translatorischer Richtung oberen Ende mit einem hülsenförmigen Nabenelement 23 verbunden.
Aufgrund der drehfesten bzw. drehsteifen Verbindung des Nabenelementes 23 mit der Bewegungseinrichtung 21 rotiert das Nabenelement 23 mit exakt der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie die Bewegungseinrichtung 21, wenn diese durch eine Antriebseinheit (hier nicht gezeigt) in Rotation um eine Bewegungseinrichtungslängsachse Y angetrieben wird.
Folglich wird auch der Faltenbalg 22, welcher mit dem Nabenelement 23 vorzugsweise drehsteif verbunden ist, mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit um die Bewegungseinrichtungslängsachse Y bewegt, wie das Nabenelement 23.
Das Nabenelement 23 ist bevorzugt formschlüssig mit der Bewegungseinrichtung 21 verbunden, um Zwischenräume 24 zwischen der äußeren Oberfläche 21a der Bewegungseinrichtung 21 und der inneren Oberfläche 23a des Nabenelementes 23 zu bilden.
Das Nabenelement 23 ist zumindest teilweise von einem zylinderförmigen bzw. hülsenförmigen Führungselement 25 in Umfangsrichtung umgeben, so dass das Nabenelement 23 zu mindest mit einem definierten Bereich innerhalb des Führungselementes 25 angeordnet ist, wobei beide Elemente 23 und 25 konzentrisch zueinander liegen.
Zwischen dem Nabenelement 23 und dem Führungselement 25 ist eine schleifende Dichtung 26 angeordnet, so dass der Zwischenraum zwischen der äußeren Oberfläche 23b des Nabenelementes 23 und der inneren Oberfläche 25a des Führungselementes mittels der schleifenden Dichtung 26 vollständig ausgefüllt wird.
Die schleifende Dichtung 26 ist folglich in Umfangsrichtung um das Nabenelement 23 angeordnet.
Das Führungselement 25 ist ein Abschnitt des Trägers 6 und ist an dessen in translatorischer Richtung unteren Seite angeordnet. An der dieser Seite gegenüberliegenden Seite des Trägers 6 bildet der Träger 6 einen ringförmigen Kanal 27 aus, welcher aus zwei sich in translatorischer Richtung nach oben erstreckenden und voneinander beabstandet angeordneten sowie in Umfangsrichtung des Trägers 6 geschlossenen Wänden 27a und 27b besteht.
Demnach bildet die erste Wand 27a einen inneren Kreis und die zweite Wand 27b einen äußeren Kreis.
In dem Kanal 27 ist ein Medium 8 angeordnet, welches bevorzugt ein flüssiges Medium, wie beispielsweise ein Desinfektionsmittel ist.
Das Medium 8 erstreckt sich folglich bevorzugt nicht nur innerhalb des Kanals 27, sondern auch entlang der äußeren Oberfläche 21a der Bewegungseinrichtung 21 in Richtung des Verschlusskopfes 4c.
Damit passiert das Medium 8 die innere Oberfläche 25a des Führungselementes 25, die innere 23a und teilweise die äußere Oberfläche 23b des Nabenelementes 23, zumindest abschnittsweise die schleifende Dichtung 26 und füllt den Faltenbalg 22 bzw. die einzelnen Falten des Faltenbalges 22 aus.
Aufgrund beispielsweise einer unteren Wandung (hier nicht gezeigt) des Faltenbalges 22 oder einer oberen Wandung (hier nicht gezeigt) des Verschlusskopfes 4c kann das Medium 8 nicht aus dem Faltenbalg in den Reinraum R eindringen bzw. ausfließen.
Beispielsweise in einer unteren Wandung (hier nicht gezeigt) des Faltenbalges 22 oder einer oberen Wandung (hier nicht gezeigt) des Verschlusskopfes 4c kann eine (nicht gezeigte) geeignete Entleerungsvorrichtung angeordnet sein, wie beispielsweise ein Kugelventil. Um diese Entleerungsvorrichtung zu betätigen, ist ebenso eine geeignete (nicht gezeigte) Betätigungseinrichtung vorhanden.
Das Medium 8 bildet folglich bevorzugt einen Grenzbereich zwischen dem Reinraum R und dem unreinen Raum U, wodurch demnach beispielsweise die Bewegungseinrichtung noch vollständig innerhalb des unreinen Raumes U angeordnet ist, während sich die Außenwandungen des Faltenbalges bereits innerhalb des Reinraumes R befinden.
Somit ist das Medium 8 der hydraulischen Dichtung 7 nicht nur innerhalb des Kanals 27, sondern auch an einzelnen Komponenten der Vorrichtung 20 angeordnet bzw. umgibt diese.
Die Anmelderin behält sich vor sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

1: Anlage zum Verschließen von Behältnissen (Stand der Technik)
2: Rotor
3: Rotorantriebselement
4: Vorrichtung zum Verschließen (Stand der Technik)
4a: erstes Bewegungseinrichtungselement
4b: zweites Bewegungseinrichtungselement
4c: Verschlusskopf
4d: Zahnrad bzw. Ritzel
5: Vorrichtungsantriebseinheit
5a: Zahnrad bzw. Ritzel
6: Träger
6a: Trägerelement
7: hydraulische Dichtung
7a: ringförmige Kanal
8: Medium
9: stationäre Wandung
10: Behältnis
11: zweite Bewegungseinrichtung
20: Vorrichtung zum Verschließen
21: Bewegungseinrichtung
21a: äußere Oberfläche der Bewegungseinrichtung
22: Faltenbalg
23: Nabenelement
23a: innere Oberfläche des Nabenelementes
23b: äußere Oberfläche des Nabenelementes
24: Zwischenraum
25: Führungselement
25a: innere Oberfläche des Führungselementes
26: schleifende Dichtung
27: Kanalelement
27a: innere Wandung des Kanalelementes
27b: äußere Wandung des Kanalelementes
R: Reinraum
U: unreiner Raum
X: Rotorlängsachse
Y: Bewegungseinrichtungslängsachse
Z: translatorische Richtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 1905728 B1 [0004]
- DE 102008034389 A1 [0005]
- DE 102008056242 A1 [0007]

Claims

Vorrichtung (20) zum Verschließen von Behältnissen (10) mit Schraubverschlüssen, wobei die Vorrichtung (20) wenigstens einen in einem durch ein Medium (8) abgedichteten Reinraum (R) befindlichen Verschlusskopf (4c) zum Aufbringen der Verschlüsse und eine zumindest teilweise in dem Reinraum (R) angeordnete Bewegungseinrichtung (21) zur Erzeugung einer rotatorischen Bewegung des Verschlusskopfes (4c) um eine Bewegungseinrichtungslängsachse (Y) und einer translatorischen Bewegung des Verschlusskopfes (4c) entlang der Bewegungseinrichtungslängsachse (Y) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinrichtung (21) zumindest abschnittsweise von dem Medium (8) zum Abdichten des Reinraumes (R) gegenüber einem unreinen Raum (U) kontaktiert ist.
Vorrichtung (20) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlusskopf (4c) an einem in translatorischer Richtung unteren Ende der Bewegungseinrichtung (21) im Wesentlichen verdrehfest angeordnet ist, um die von der Bewegungseinrichtung (21) übertragene rotatorische und/oder translatorische Bewegung aufzunehmen bzw. auszuführen.
Vorrichtung (20) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein in translatorischer Richtung dehnbarer Faltenbalg (22) zum Abdichten des Reinraumes (R) gegenüber einem unreinen Raum (U) bei einer translatorischen Bewegung der Bewegungseinrichtung (21) zumindest abschnittsweise an der Bewegungseinrichtung (21) angeordnet ist.
Vorrichtung (20) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltenbalg (22) zumindest einen Teilbereich der Bewegungseinrichtung (21) vollumfänglich umschließt und eine innere mit dem Medium (8) in Kontakt befindliche Oberfläche sowie eine äußere mit dem Reinraum (R) in Kontakt befindliche Oberfläche aufweist.
Vorrichtung (20) gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das in translatorischer Richtung obere Ende des Faltenbalges (22) an einem rotatorisch um die Bewegungseinrichtungslängsachse (Y) drehbaren hülsenartigen Nabenelement (23) angeordnet ist.
Vorrichtung (20) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die innere Oberfläche (23a) des Nabenelementes (23) zumindest teilweise mit dem Medium (8) in Kontakt ist.
Vorrichtung (20) gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Nabenelement (23) verdrehfest mit der Bewegungseinrichtung (21) verbunden ist.
Vorrichtung (20) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Nabenelement (23) zumindest teilweise von einem zylinderförmigen Führungselement (25) umschlossen ist, so dass beide Elemente (23, 25) konzentrisch zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung (20) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der inneren Oberfläche (25a) des Führungselementes (25) und der äußeren Oberfläche (23b) des Nabenelementes (23) eine schleifende Dichtung (26) in Umfangsrichtung angeordnet ist.
Vorrichtung (20) gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Oberfläche (25a) des Führungselementes (25) zumindest abschnittsweise mit dem Medium (8) in Kontakt ist.
Vorrichtung (20) gemäß einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die schleifende Dichtung (26) zumindest abschnittsweise mit dem Medium (8) in Kontakt ist.
Vorrichtung (20) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium (8) ein Bestandteil einer hydraulischen Dichtung (7) ist und sich in translatorischer Richtung entlang der Bewegungseinrichtung (21) erstreckt und die Bewegungseinrichtung (21) vollumfänglich umgibt.
Vorrichtung (20) gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Dichtung (7) eine Flüssigkeitsdichtung zur Abdichtung einer stationären (9) bzw. unbewegten Wandung (9) gegenüber mindestens einer beweglichen Wandung (6) einer Anlage (1) zum Verschließen von Behältnissen (10) ist.
Vorrichtung (20) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinraum (R) relativ zueinander bewegliche Wände aufweist.
Vorrichtung (20) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium (8) im Wesentlichen einen Grenzbereich zwischen dem Reinraum (R) und dem unreinen Raum (U) bildet.
Anlage zum Verschließen von Behältnissen (10) mit einer Vielzahl von Vorrichtungen (20) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, welche an einem rotatorisch um eine Rotorlängsachse (X) beweglichen Träger (6) angeordnet sind.
Anlage gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (6) mit einer hydraulischen Dichtung (7) gegenüber einer stationären Wandung (9) abgedichtet ist.
Anlage gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium (8) zum Abdichten des Trägers (6) gegenüber der stationären Wandung (9) das gleiche Medium (8) ist, welches auch die Bewegungseinrichtung (21) kontaktiert.
Anlage gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (6) einen umlaufenden Ringkanal (27) aufweist, in welchen ein Abschnitt der stationären Wandung (9) eingreift und in welchem das Medium (8) zur Abdichtung eingebracht ist.