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Die Erfindung betrifft einen Behälterteller zum Abstützen und Positionieren eines Behälters in einer Behandlungsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Gefederte Behälterteller werden insbesondere an Behandlungsmaschinen vom Rundläufertyp zur Behandlung von Behältern verwendet und ermöglichen es, die Behälter während des Behandlungsvorgangs, beispielsweise einer Etikettierung oder einem Direktbedrucken, in einen Zentrierring des Behältertellers abzusenken und die Behälter dadurch präzise und zuverlässig bei der Behandlung zu führen. Zudem erleichtert die Federung eine horizontale Behälterübergabe über den Zentrierring und vereinfacht so die Konstruktion im Ein- und Auslauf der Behandlungsmaschine.
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Die Behälterteller sind üblicherweise auf das zu verarbeitende Behälterformat angepasst und müssen bei einem Formatwechsel gegebenenfalls ausgetauscht werden. Zu diesem Zweck ist es bekannt, die Behälterteller insgesamt von den zugeordneten Drehantrieben abzulösen und auszutauschen. Ferner ist es für nicht gefederte Behälterteller bekannt, formatspezifische Zentrierringe magnetisch am Sockel des Behältertellers anzuheften, sodass die Zentrierringe bei Formatwechseln auf einfache Weise ausgetauscht werden können.
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Es besteht jedoch auch bei gefederten Behältertellern der Bedarf, den Aufwand bei der Anpassung der einzelnen Behälterteller an unterschiedliche Behälterformate zu reduzieren. Es wäre wünschenswert, sowohl die Herstellungskosten für die Behälterteller zu reduzieren, als auch den Zeitaufwand für die formatabhängige Umrüstung und den Aufwand für die Lagerung der unterschiedlichen Tellergarnituren zu verringern.
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Die gestellte Aufgabe wird mit einem Behälterteller gemäß Anspruch 1 gelöst. Demnach dient dieser zum Abstützen und Positionieren eines Behälters, insbesondere einer Flasche, in einer Behandlungsmaschine. Der Behälterteller umfasst einen starr an einen Drehantrieb koppelbaren Sockel und eine darauf sitzende Zentriereinheit mit einem Zentrierring zum bodenseitigen Zentrieren des Behälters und mit einer auf den Drehantrieb zu beweglich gelagerten und entgegengesetzt elastisch rückgestellten Auflageplatte für den Boden des Behälters.
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Erfindungsgemäß ist die Zentriereinheit als ein vom Sockel werkzeuglos lösbares Rüstelement im Sinne eines Garniturenteils ausgebildet.
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Dadurch müssen bei einem Formatwechsel nur noch die an das jeweilige Behälterformat angepassten Bestandteile des Behältertellers ausgetauscht werden. Anders gesagt, kann der gefederte Sockel insgesamt für unterschiedliche Behälterformate verwendet werden und bei einem Formatwechsel an der jeweiligen Behandlungsmaschine verbleiben. Demgegenüber kann die Zentriereinheit mit dem formatabhängigen Zentrierring und der axial beweglichen Auflageplatte mit vergleichsweise geringem Kostenaufwand für die unterschiedlichen Behälterformate vorgehalten und schnell ausgetauscht werden.
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Zu diesem Zweck umfasst der Sockel vorzugsweise ein an den Drehantrieb starr koppelbares Unterteil und ein bezüglich des Drehantriebs axial beweglich gelagertes und vom Unterteil weg elastisch rückgestelltes Oberteil zum Abstützen der Auflageplatte. Das Oberteil kann somit als axial zum Sockel hin gefederte Lagerplatte für die Auflageplatte der Zentriereinheit angesehen werden.
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Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn der Sockel wenigstens drei Führungssäulen zur bezüglich des Drehantriebs axialen Linearführung des Oberteils umfasst und an der jeweiligen Führungssäule die Rückstellung des Oberteils begrenzende obere mechanische Anschläge ausgebildet sind. Die oberen mechanischen Anschläge verhindern vorzugsweise ein Anschlagen der Auflageplatte und/oder des Oberteils an der Unterseite des Zentrierrings. Dadurch lässt sich vermeiden, dass der magnetisch am Unterteil angeheftete Zentrierring ungewollt durch die elastische Rückstellung des Oberteils bzw. der darauf sitzenden Auflageplatte abgelöst wird.
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Das heißt, beim Abnehmen der Zentriereinheit verhindern die oberen mechanischen Anschläge, dass sich das Oberteil vom Unterteil ablösen kann. Zudem wird der axiale Hub des Oberteils nach oben hin vom mechanischen Anschlag begrenzt. Entsprechend kann ein unterer mechanischer Anschlag an den Führungssäulen ausgebildet sein, um den axialen Hub nach unten hin zu begrenzen.
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Alternativ kann der axiale Hub nach unten hin mittels wenigstens eines zwischen Unterteil und Oberteil angeordneten und insbesondere eingesetzten Anschlagkörpers begrenzt werden. Dieser kann am Unterteil oder Oberteil ausgebildet oder starr angebracht sein und vorzugsweise formatspezifisch ausgetauscht werden. Solche Anschlagkörper sind beispielsweise aus Kunststoff und/oder je nach zugelassenem axialen Hub, also je nach Hublänge, farblich markiert.
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Zwischen dem Unterteil und dem Oberteil sind dann vorzugsweise Druckfedern angeordnet, die das Oberteil nach oben hin zurückstellen und die zwischen dem oberen und unteren mechanischen Anschlag, also in jeder axialen Stellung des Oberteils, unter Druckspannung stehen.
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Zur werkzeuglos lösbaren Befestigung der Zentriereinheit weisen die Führungssäulen oder der Zentrierring Permanentmagnete zum magnetischen Anheften des Zentrierrings am Sockel auf. Diese magnetische Befestigung verhindert ein ungewolltes Ablösen der Zentriereinheit im Arbeitsbetrieb nach oben hin und sichert zudem deren Drehlage bezüglich des Sockels. Der Zentrierring weist dann entsprechend korrespondierend ausgebildete ferromagnetische Bereiche auf, oder die Führungssäulen sind zumindest an ihren oberen Enden ferromagnetisch.
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Die Zentriereinheit umfasst vorzugsweise Verbindungsbolzen, die die Auflageplatte axial beweglich an den Zentrierring koppeln. Die Auflageplatte wird vom Verbindungsbolzen geführt und mittels eines unteren Anschlags gegen Herabfallen bei abgelöster Zentriereinheit gesichert. Der Verbindungsbolzen sitzt dann starr am Zentrierring, der zudem als oberer Anschlag für die Auflageplatte wirkt.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen definiert und zugehörige technische Effekte anhand der entsprechenden Merkmale nachfolgend erläutert.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist zeichnerisch dargestellt. Es zeigen:
- 1 Längsschnitte durch den Behälterteller;
- 2 eine Draufsicht auf den Behälterteller; und
- 3 Schrägansichten eines Behältertellers mit einem zusätzlichen Zentriersegment.
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Wie die 1 erkennen lässt, umfasst der Behälterteller 1 in einer bevorzugten Ausführungsform einen an einen Drehantrieb (nicht dargestellt) koppelbaren Sockel 2 mit einem starr an den Drehantrieb koppelbaren Unterteil 3 und einem bezüglich der Drehachse 1a des Behältertellers axial beweglich gelagerten und vom Unterteil 3 weg elastisch rückgestellten Oberteil 4.
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Ferner umfasst der Behälterteller 1 eine auf dem Sockel 2 starr befestigte Zentriereinheit 5 mit einem Zentrierring 6 zum bodenseitigen Zentrieren eines Behälters (nicht dargestellt) und mit einer auf den Sockel 2 zu beweglich gelagerten und entgegengesetzt elastisch rückgestellten Auflageplatte 7 für den Boden des Behälters.
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Der Sockel 2 umfasst ferner wenigstens drei Führungssäulen 8 zur axialen Linearführung des gefederten Oberteils 4.
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Der Zentrierring 6 ist auf den Führungssäulen 8 magnetisch fixiert / angeheftet.
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Zu diesem Zweck sind beispielsweise Permanentmagnete 9 den Stirnseiten der Führungssäulen 8 jeweils zugeordnet in den Zentrierring 6 integriert, beispielsweise mittels einer Klebeschicht 10. Die Führungssäulen 8 sind dann zumindest stirnseitig aus einem ferromagnetischen Material hergestellt, insbesondere aus einem magnetischen Edelstahl. Umgekehrt könnten die Führungssäulen 8 an ihren oberen Enden stirnseitig angeordnete Permanentmagnete 9 zum magnetischen Anheften des Zentrierrings 6 am Unterteil 3 des Sockels 2 umfassen (nicht dargestellt). In den Zentrierring 6 wären dann mit den Permanentmagneten 9 korrespondierend angeordnete ferromagnetische Einlagen wie Metallplättchen oder dergleichen (an der Stelle der Klebeschicht 10) integriert.
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Auf diese Weise wird eine magnetische Fixierung der Zentriereinheit 5 auf dem Sockel 2 bereitgestellt, welche sowohl die Zentriereinheit 5 im Arbeitsbetrieb gegen ein axiales Abheben und Verdrehen bezüglich des Sockels 2 sichert und gleichzeitig ein werkzeugloses manuelles Ablösen der Zentriereinheit 5 vom Sockel 2 ermöglicht.
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Zur Federung bzw. elastischen Rückstellung des Oberteils 4 umfasst der Behälterteller 1 vorzugsweise Druckfedern 11, die zwischen dem Unterteil 3 und dem Oberteil 4 im zusammengesetzten Zustand des Behältertellers 1 dauerhaft unter Druckspannung stehen.
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Die Führungssäulen 8 weisen einen oberen Anschlag 8a und einen unteren Anschlag 8b auf, die einen axialen Hub 12 (Hublänge) des Oberteils 4 bezüglich des Unterteils 3 nach oben und unten hin begrenzen. Der Hubbereich zwischen dem oberen und unteren Anschlag 8a, 8b kann wie dargestellt auf einfache Weise durch eine Querschnittsreduzierung 8c der Führungssäulen 8 erzielt werden.
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Die Zentriereinheit 5 umfasst ferner Verbindungsbolzen 13, die die Auflageplatte 7 axial beweglich an den Zentrierring 6 koppeln. Die Verbindungsbolzen 13 umfassen einen beispielsweise als Pilzkopf ausgebildeten unteren Anschlag 14 für die Auflageplatte 7 und können an ihrem entgegengesetzten Ende in den Zentrierring 6 eingeschraubt oder eingeklebt sein. Dadurch kann die Auflageplatte 7 nicht vom Zentrierring 6 abfallen und ist zudem diesbezüglich drehfest geführt und mit einem Hub 15 axial beweglich. Alternativ oder ergänzend wären auch andersartige untere Anschläge 14 denkbar, beispielsweise in Form wenigstens einer am Zentrierring 6 außen umfänglich verlaufenden Nut (nicht dargestellt) oder anderer den Zentrierring 6 und die Auflageplatte 7 axial beweglich aneinander koppelnder Strukturen.
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Das Oberteil 4 des Sockels 2 weist dann mit den Verbindungsbolzen 13 korrespondierende Aussparungen 16 auf, wie auch in der 3 mit einem darin angeordneten Verbindungsbolzen 13 zu erkennen ist.
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Zudem verdeutlicht die 3, dass die Zentriereinheit 7 zusätzlich ein Ausrichtelement 17 umfassen kann, welches hier beispielsweise näherungsweise hufeisenförmig ausgebildet ist. Das Ausrichtelement 17 umgreift einen zu positionierenden Behälter dann formschlüssig an seinem Umfang, um eine drehlagenkonforme Ausrichtung bei der Behandlung zu ermöglichen.
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Das Ausrichtelement 17 umfasst dann an seiner Basis beispielsweise wenigstens einen Ausrichtbolzen 17a, der in eine zugehörige Aussparung 18 im Oberteil 4 des Sockels 2 formschlüssig eingreift.
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Wie ferner in der 3 zu erkennen ist, weist das Oberteil 4 im Bereich der Führungssäulen 8 jeweils eine Aussparung 4a auf, die ein leichtgängiges Einfedern der Auflageplatte 7 mit dem diese abstützenden Oberteil 4 ermöglicht.
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In den 1 bis 3 ist ferner ein optionales zentrales Unterstützungselement 20 dargestellt, das der Bodenabstützung des zu behandelnden Behälters dient. Das Unterstützungselement 20 ist starr auf dem Unterteil 3 des Sockels 2 befestigt. Fehlt das optionale Unterstützungselement 20, so ist die Auflageplatte 7 vorzugsweise zur Drehachse 1a hin als durchgehende Fläche ausgebildet, also ohne die in den 1 bis 3 dargestellte Öffnung für das Unterstützungselement 20.
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Wie ferner in den Figuren zu erkennen ist, umfasst der Zentrierring 6 eine umfänglich verlaufende Zentrierphase 6a, deren Funktion prinzipiell bekannt ist und in diesem Zusammenhang daher nicht näher erläutert wird.
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Der von dem oberen und unteren Anschlag 8a, 8b der Führungssäulen 8 vorgegebene maximale axiale Hub 12 könnte beispielsweise durch Einclipsen von Distanzringen oder dergleichen Elementen reduziert und so an ein bestimmtes Behälterformat auf einfache Weise angepasst werden. Bewährt hat sich beispielsweise ein maximal möglicher Hub 12 von 5 mm, der so für einzelne Behälterformate beispielsweise auf 3 mm reduziert werden könnte. Auch dies ermöglicht eine einfache Formatanpassung des Behältertellers 1 an unterschiedliche Behältertypen.
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Alternativ kann der maximale axiale Hub 12 (die Hublänge) nach unten hin durch wenigstens einen zwischen Unterteil 3 und Oberteil 4 eingesetzten Anschlagkörper 21 begrenzt werden, siehe die 1. Einer oder mehrere solche Anschlagkörper 21 können beispielsweise am Unterteil 3 und/oder Oberteil 4 ausgebildet oder auf herkömmliche Weise starr befestigt werden. Die Anschlagkörper 21 können als Garnitur bereitgestellt und wahlweise formatspezifisch an allen zu verwendenden Behältertellern 1 ausgetauscht werden. Die Anschlagkörper 21 sind beispielsweise aus Kunststoff und/oder je nach zugelassenem axialen Hub 12 farblich markiert. Die Anschlagkörper 21 ermöglichen hohe axiale Andruckkräfte beispielsweise zur drehsteifen Mitnahme aufgesetzter Behälter.
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Der Einfachheit nicht dargestellt ist, dass sowohl der Zentrierring 6 als auch die Auflageplatte 7 prinzipiell sowohl für rotationssymmetrische Behälter ausgelegt sein können, wie dargestellt ist, als auch für Behälter mit nicht rotationssymmetrischem Querschnitt, also sogenannte Formflaschen. Hierzu wären lediglich der umfängliche Verlauf der Zentrierphase 6a auf geeignete Weise an das jeweilige Behälterformat anzupassen und/oder ein dazu passend ausgeformtes Ausrichtelement 17 am Zentrierring 6 anzuordnen.
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Der Vollständigkeit halber dargestellt sind in der 1 und 3 am Unterteil 3 des Sockels 2 ausgebildete Kopplungselemente zum drehfesten Ankoppeln des Behältertellers 1 an einen Drehantrieb (nicht dargestellt). Zu diesem Zweck ist beispielsweise ein zentraler Wellenstummel 2a vorhanden und wenigstens ein Mitnehmerzapfen 2b. Die Ankopplung könnte hierbei so ausgebildet sein, dass der Behälterteller 1 insgesamt, also auch der Sockel 2 werkzeuglos vom jeweiligen Drehantrieb abgelöst werden kann. Hierfür kann ein Schnellverschluss bekannter Bauart vorhanden sein (nicht dargestellt). Dies wäre dann vorteilhaft, wenn der Behälterquerschnitt für den Sockel 2 zu groß ist und der Behälterteller 1 daher insgesamt formatabhängig ausgetauscht werden muss.
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Ansonsten können für unterschiedliche Behälterformate entsprechend angepasste Zentriereinheiten 5 auf vergleichsweise kostengünstige und platzsparende Weise vorgehalten werden und zudem bei einem Formatwechsel mit geringem apparativen und personellen Aufwand an den jeweiligen Behandlungspositionen einer zugeordneten Behälterbehandlungsmaschine auf den Sockeln 2 angebracht werden.
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Die Behälterteller 1 sind somit vorzugsweise Bestandteil einer Behandlungsmaschine (nicht dargestellt) zum Behandeln, insbesondere Etikettieren oder Direktbedrucken, von Flaschen oder dergleichen Behältern und zu diesem Zweck auf prinzipiell bekannte Weise umfänglich gleichmäßig verteilt an einem kontinuierlich drehbaren Behälterkarussell der Behälterbehandlungsmaschine angeordnet.
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Die Behälterteller entsprechen dann jeweils einer Behandlungsposition der Behandlungsmaschine und sind auf einem dort jeweils vorhandenen Drehantrieb, beispielsweise einem Servomotor mit entsprechender Antriebswelle, mitdrehend angeordnet.
