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Die
Erfindung betrifft eine Beschichtungsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Eine
derartige Beschichtungsanlage ist beispielsweise aus der
DE 2429222 bekannt. Bei
dieser Vorrichtung wird eine Flasche an einem Spannfutter gehalten
und währenddessen
in einer Beschichtungsstation beschichtet. Wenn eine Flasche an
einem Spannfutter fehlt, kann der Bereich des Spannfutters mit einer
Nockenabdeckplatte abgedeckt werden, so dass das Spannfutter ohne
Flasche bei Durchlaufen der Beschichtungsstation nicht beschichtet
bzw. verschmutzt wird. Die Nockenabdeckplatte wird hierbei von einem
neben dem Spannfutter angeordneten Halter mit einem eigenen Förderer gehalten.
Als nachteilig hat sich bei dieser Einrichtung der hohe mechanische
Aufwand erwiesen.
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Eine
Verbesserung hierfür
ist in der
DE 10001976 offenbart.
Hier kann bei Fehlen einer Flasche ein Abdeckelement vor einen Flaschentransportkörper gebracht
werden, wobei das Abdeckelement statt an einer separaten Halterung
direkt an dem Transportkörper
beweglich angeordnet ist. Dies ist mit wesentlich geringerem Aufwand
zu bewerkstelligen. Die Abdeckelemente sind allerdings selbst verschmutzungsanfällig, da
sie permanent den Beschichtungsbereich durchlaufen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Beschichtungsanlage
zu schaffen, mit der in einfacher Art und weise Flaschen an Flaschenhalterungen
durch eine Beschichtungsstation geführt werden können und
bei Fehlen einer Flasche eine Verschmutzung der Halterung zuverlässig vermieden wird.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Beschichtungsanlage gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen
der Beschichtungsanlage sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
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Bei
der erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage
ist eine Schutzelementzuführstation
und eine Schutzelementabführstation
vorgesehen, mit der Schutzelemente für Flaschenhalterungen zugeführt und
abgeführt
werden können.
Die Schutzelemente sind so ausgebildet, dass sie die Flaschenhalterung in
der Beschichtungsanlage bzw. in dem Bereich zum Beschichten der
Flaschen vor unbeabsichtigter Beschichtung schützen.
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Die
Schutzelemente können ähnlich wie
Flaschen anstelle der Flaschen von der Flaschenhalterung gehalten
werden. Sie sind dabei ganz von der Flaschenhalterung oder einem
sonstigen Förderer lösbar und
werden nur dann durch den Bereich zum Beschichten geführt, wenn
sie tatsächlich
als Schutz benötigt
werden. Die Verschmutzung der Schutzelemente selbst wird daher so
gering wie möglich
gehalten.
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Die
Schutzelemente können
zur einmaligen Verwendung vorgesehen sein oder auch wiederverwendet
werden. Dazu werden die Schutzelemente nach Durchlaufen der Beschichtungsanlage
bzw. nach Durchlaufen des Bereichs zur Beschichtung von den Flaschenhalterungen
entfernt, gereinigt und anschließend zwischengelagert oder
direkt wieder in den Kreislauf zurückgeführt.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der verschiedenen Elemente der Erfindung werden anhand der beiliegenden
Figuren erläutert.
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Dabei
zeigt:
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1 eine
schematische perspektivische Darstellung eines Schutzelements,
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2 eine
schematische perspektivische Darstellung einer Flaschenhalterung,
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3 eine
schematische Schnittzeichnung einer Flaschenhalterung mit Schutzelement,
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4 eine
schematische Schnittzeichnung einer Flaschenhalterung mit Schutzelement,
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5 eine
schematische Schnittzeichnung einer Flaschenhalterung in zwei verschiedenen
Betriebspositionen,
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6 eine
schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Beschichtungsanlage.
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Anhand
der 1 bis 3 wird zunächst ein Schutzelement 9,
eine Flaschenhalterung 2 und deren Zusammenwirken beschrieben.
In 2 ist eine Flaschenhalterung 2 gezeigt,
die einen Kopf 16 mit einer im wesentlichen zylindrischen
Form hat, wobei die untere Kante angeschrägt ist. Auf der Zylindermantelfläche sind
ringartige Halteelemente 17 mit Klemmwirkung angeordnet,
die beispielsweise aus elastischen Werkstoffen wie Gummi, Federmaterial, Kunststoff
etc. gefertigt sein können.
Auch eine genaue Passung kann als Halteelement vorgesehen sein.
Oberhalb der Halteelemente 17 ist ein kragenförmiger Anschlag
vorgesehen, an den sich eine Haltestange 15 anschließt.
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Auf
die in 2 dargestellte Flaschenhalterung 2 kann
von unten eine Flasche 3 mit ihrem Flaschenkopf aufgeschoben
und von den Halteelementen 17 kraftschlüssig gehalten werden. Dies
ist besonders gut mit leichtgewichtigen Kunststoffflaschen, z. B.
PET-Flaschen, zu erreichen.
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In 1 ist
eine Ausführungsform
eines Schutzelementes 9 dargestellt. Das Schutzelement 9 weist
einen Rohrstutzen 20 sowie eine durchgehende Abdeckplatte 26 auf.
Im Bereich des Schutzelements 9 und bevorzugt im Bereich
des Rohrstutzens 20 kann eine Ringnut 19 vorgesehen
sein, die zur Führung,
Halterung oder Handhabung des Schutzelements 9 dient. Rohrstutzen 20 und
Abdeckplatte 26 sind einstückig ausgebildet und bestehen
aus schmutzabweisendem, lösungsmittelbeständigem Kunststoff.
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In 3 ist
gezeigt, wie die Flaschenhalterung 2 mit dem Schutzelement 9 zusammenwirkt. Das
Schutzelement 9 ist mit seinem Rohrstutzen 20 auf
dem Kopf 16 aufgesteckt. Es wird hierbei durch die Halteelemente 17 kraftschlüssig gehalten.
Den Kopf 16 und die Haltestange 15 umgebend ist
ein Tragrohr 14 angeordnet. Das Tragrohr 14 dient
ebenfalls zum Schutz der Flaschenhalterung 2 in der Beschichtungsanlage,
sowie als eigentliches Tragelement, wobei seine untere Stirnfläche als
Anschlag für den
Tragring einer Flasche 3 und für die ähnlich ausgebildete überstehende
Ringfläche
der Abdeckplatte 26 dient.
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Wie
in 3 dargestellt, liegt die Abdeckplatte 26 des
Schutzelementes 9 in ihrem unteren Bereich dichtend an
dem Tragrohr 14 an, so dass der Bereich der Flaschenhalterung 2 verschlossen
ist. Wird die Flaschenhalterung 2, die in der in 3 gezeigten
Weise mit einem Schutzelement 9 versehen ist, durch einen
Bereich geführt
ist, in dem normalerweise Flaschen beschichtet werden können, so
ist die Flaschenhalterung 2 geschützt, so dass hier keine Beschichtung
bzw. Verschmutzung der Flaschenhalterung 2 auftritt.
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In 4 ist
eine alternative Ausführungsform dargestellt.
Hierbei sind zwischen dem Tragrohr 14 und dem Schutzelement 9 Halteelemente 18 vorgesehen,
die ähnlich
wie die Halteelemente 17 ausgebildet sein können. Die
Halteelemente 18 können hierzu
sowohl an der Schutzkappe 9 als auch an dem Tragrohr 14 vorgesehen
sein. Die Halteelemente 18 sind bevorzugterweise in Nuten
entweder an einem Schutzelement 9 oder in dem Tragrohr 14 gehalten.
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Der
in 3 dargestellte Teil bildet den unteren Teil der 5a.
In dem oberen Teil der 5a ist die Haltestange 15 und
das Tragrohr 14 gezeigt. Das Tragrohr 14 schließt sich
an einen oberen Abschluss 21 an, an dem seitlich angeordnete
Führungselemente 22 lediglich
schematisch dargestellt sind. Die Führungselemente 22 dienen
dazu, den oberen Abschluss 21 zusammen mit den verbundenen
Bauteilen insbesondere der Flaschenhalterung 2 entlang von
Führungsschienen,
wie sie bei einem Förderer vorgesehen
sein können,
zu führen.
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Die
Haltestange 15 erstreckt sich durch den oberen Abschluss 21 beweglich
hindurch und ist an ihrem oberen Ende mit einem Druckelement 23 versehen.
Zwischen dem Druckelement 23 und dem oberen Abschluss 21 ist
eine Feder 24 eingespannt. In dem in 5a dargestellten
Zustand ist die Feder 24 im Vergleich zu 5b weitgehend
entspannt.
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Durch
Druck auf das Druckelement 23 kann das Halterohr 15 relativ
zum oberen Abschluss 21 entgegen der Kraft der Feder 24 nach
unten gedrückt werden.
Dies ist in 5b dargestellt. Hierdurch wird der
Kopf 16 der Flaschenhalterung 2 aus dem Bereich
des Tragrohrs 14 nach unten herausgeschoben. Dies kann
dazu dienen, ein Schutzelement 9 oder eine Flasche 3 aufzunehmen
oder abzugeben.
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In 6 ist
eine Ausführungsform
einer Beschichtungsanlage gemäß der vorliegenden
Erfindung schematisch dargestellt. Die Beschichtungsanlage 1 umfasst
einen Bereich 5 zum Beschichten, der einen Rotationszerstäuber aufweisen
kann. Durch den Bereich 5 zum Beschichten führt ein
endloser kettenartiger Förderer 10 hindurch.
An dem Förderer 10 sind
mehrere Flaschenhalterungen 2 in Tragrohren 14,
wie in 5 dargestellt, angeordnet. Die Flaschenhalterungen 2 laufen
mit dem Förderer 10 um. Den
Flaschenhalterungen 2 an dem Förderer 10 werden die
Flaschen 3 über
ein rotierendes Sternrad 4 zugeführt. Stromauf von dem Sternrad 4 befindet
sich ein Flascheneinlauf, der in 6 nicht
besonders dargestellt ist.
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Im
linken Teil in 6 ist ein zweites Sternrad 6 angeordnet,
mit dem Flaschen 3, die den Bereich 5 zum Beschichten durchlaufen
haben, von dem Förderer 10 entnommen
und der weiteren Verarbeitung, beispielsweise dem Trocknen der Beschichtung,
zugeführt
werden können.
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Die
Beschichtungsanlage 1 umfasst weiterhin eine Schutzelementzuführstation 7,
mit der separate bzw. lose Schutzelemente 9 an den Flaschenhalterungen 2 des
Förderers 10 angebracht
werden können.
Weiterhin ist eine Schutzelementabführstation 8 vorgesehen,
mit der Schutzelemente 9 von dem Förderer 10 abgenommen
werden können.
Die abgenommenen Schutzelemente 9 werden, wie in 6 dargestellt,
einer Reinigungsstation 11, die hier exemplarisch mit zwei
Bürsten 12 dargestellt
ist, zugeführt.
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Stromab
der Reinigungsstation 11 ist ein Speicher 13 für Schutzelemente 9 angeordnet.
Der Speicher ist in einer vorteilhaften Ausführungsform so ausgebildet,
dass er bis zu einige 100 Schutzelemente 9 aufnehmen kann.
von dem Speicher 13 führt ein
Schutzelementförderer 29 zu
der Schutzelementzuführstation 7,
die hier auch als rotierendes Sternrad ausgebildet ist.
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Während in 6 die
Schutzelementzuführstation 7 so
ausgebildet ist, dass die Schutzelemente 9 direkt an die
Flaschenhalterungen 2 an dem Förderer 10 zugeführt werden,
ist es erfindungsgemäß auch möglich, die
Schutzelementzuführstation 7 so auszubilden,
dass die Schutzelemente 9 beispielsweise der Flaschenzuführstation 4 zugeführt werden. Ebenso
ist es erfindungsgemäß möglich, die
Schutzelementabführstation
so auszubilden, dass die Schutzelemente 9 im Bereich der
Flaschenabführstation 6 abgenommen
werden.
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Die
Schutzelementzuführstation 7 kann
auch so ausgebildet sein, dass sie die Schutzelemente 9 im
Bereich des Einlaufs zu der Flaschenzuführstation 4 in den
Strom der Flaschen 3 zuführt. Ebenso kann auch die Schutzelementabführstation
so ausgebildet sein, dass sie die Schutzelemente stromab der Flaschenabführstation 6 entnimmt,
wobei die Schutzelemente flaschenähnlich ausgebildet sein können.
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Für den in 6 dargestellten
Fall, bei der die ein rotierendes Sternrad aufweisende Schutzelementzuführstation 7 so
vorgesehen ist, dass die Schutzelemente 9 direkt an die
Flaschenhalterungen 2 an dem Förderer 10 zugeführt werden,
können
die Flaschenhalterungen 2 im Bereich, in dem die Schutzelemente 9 an
den Flaschenhalterungen 2 angebracht werden, absenkbar
vorgesehen sein. Die Absenkung erfolgt dadurch, dass Druck auf das
Druckelement 23 ausgeübt
wird, so dass der Kopf 16 abgesenkt und in ein durch eine
Sterntasche des Sternrads 7 bereitgehaltenes und durch
einen stationären Führungsbogen 30 unterstütztes Schutzelement 9 eingeführt wird,
so dass er dieses Schutzelement 9 aufnimmt und es hält (siehe 5b).
Für die
Absenkung kann eine entsprechende Steuerkurve bei dem Förderer 10 angeordnet
sein, wobei auf das Druckelement 23 durch die Steuerkurve
von oben Druck ausgeübt
wird, wenn die Flaschenhalterung 2 unter die Steuerkurve
gefördert
wird. Es kann ebenso ein Stößel vorgesehen
sein, der das Druckelement 23 niederdrückt. Eine derartige Steuerkurve
oder Stößel kann
auch bei der Flaschenzuführ-
oder Flaschenabführstation
und bei der Schutzelementabführstation vorgesehen
sein.
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An
der Flaschenzuführstation 4 ist
ein Sensor 25 angeordnet, der zur Detektion für das Fehlen einer
Flasche 3 ausgebildet ist. Dieser Sensor 25 kann
durch eine Lichtschranke, durch einen mechanischen Hebel oder eine
vergleichbare Vorrichtung, durch eine Inspektionskamera etc. verwirklicht
sein. Der Sensor 25 zur Detektion von fehlenden Flaschen kann
auch an dem Einlauf vor der Flaschenzuführstation 4 angeordnet
sein. Ebenfalls ist es möglich,
dass der Sensor 25 zur Detektion von fehlenden Flaschen so
angeordnet ist, dass er das Fehlen einer Flasche bei dem Förderer 10 detektiert.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
kann weiterhin eine nicht dargestellte Steuereinheit umfassen, mit
der bei Fehlen einer Flasche 3, was durch den Sensor 25 registriert
wird, das Zuführen
einer Schutzkappe 9 zu einem entsprechenden Zeitpunkt ausgelöst wird.
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Während in 6 die
Schutzelementzuführstation 7 in
Bezug auf den Förderer 10 stromauf
der Flaschenzuführstation 4 angeordnet
ist, kann die Schutzelementzuführstation 7 auch
stromab der Flaschenzuführstation 4 angeordnet
sein. Ebenso kann auch die Schutzelementabführstation 8 stromauf
der Flaschenabführstation 6 angeordnet
sein, anstatt, wie in 6 dargestellt, stromab von der
Flaschenabführstation 6.
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Die
Schutzkappenabführstation 8 umfasst zwei
stationäre
Führungsschienen 31a, 31b,
die in 5b strichpunktiert angedeutet
sind. Diese Führungsschienen 31a, 31b greifen
an gegenüberliegenden
Stellen der Ringnut 19 eines Schutzelements 9 an,
nachdem die Flaschenhalterung 2 abgesenkt worden ist. Danach
wird die Flaschenhalterung 2 angehoben und aus dem Schutzelement 9 herausgezogen.
Die so abgestreiften Schutzelemente 9 werden durch den
von den Führungsschienen 31a,
b gebildeten Förderkanal
weiter zur Reinigungsstation 11 transportiert, sei es durch
Hangabtrieb oder nicht gezeigte Transportmittel.
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Im
Folgenden soll die Funktion der erfindungsgemäßen Anlage anhand der Figuren
erläutert werden.
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Wie
in 6 dargestellt, werden Flaschen 3 einer
Flaschenzuführstation 4 zugeführt. Die
Flaschenzuführstation
nimmt kontinuierlich eine gewisse Anzahl von Flaschen 3 auf
und gibt die Flaschen 3 an einen Förderer 10 ab. An dem
Förderer 10 sind Flaschenhalterungen 2,
wie in 2 dargestellt, angeordnet. Die Flasche 3 wird
nun an dem Flaschenhalter 2 gehalten und wird in den Bereich
zum Beschichten 5 geführt.
In diesem Bereich zum Beschichten wird die Flasche mit einem flüssigen Beschichtungsmittel,
z. B. Polyvinylalkohol in wässriger Lösung beschichtet.
Das Beschichten kann mit einem Rotationstäuber durch Besprühen etc.
erfolgen. Nachdem die Flaschen 3 den Bereich zum Beschichten 5 verlassen
haben, werden sie an der Flaschenabführstation 6 von der
Flaschenhalterung 2 abgenommen und abgefördert.
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Fehlt
nun bei der Flaschenzuführstation 4 eine
Flasche 3, so wird dies durch den Sensor 25 detektiert.
Eine nicht dargestellte Steuereinheit löst daraufhin das Zuführen eines
Schutzelements 9 durch die Schutzelementzuführstation 7 aus.
Das Schutzelement 9 wird an derjenigen Flaschenhalterung 2 angebracht,
an der durch die stromab gelegene Flaschenzuführstation keine Flasche 3 angebracht
werden wird. Zum Zuführen
des Schutzelements 9 an eine Flaschenhalterung 2 kann
bei der Schutzelementzuführstation
ein Stößel auf
das Druckelement 23 drücken,
dadurch das Halterohr 15 absenken und den Kopf 16 in
das bereitgehaltene Schutzelement 9 einführen. Mit
einem Stößel lässt sich
eine schnelle und kurze Absenkung erreichen. Dadurch kann auch ein
stilliegendes oder sich langsam bewegendes Schutzelement 9 von
der sich bewegenden Flaschenhalterung 2 aufgenommen werden.
Auch mit einer Steuerkurve kann Druck auf das Druckelement 23 ausgeübt werden,
um so den Kopf 16 abzusenken. Ein Schutzelement 9 kann
nur dann vorhanden sein, wenn eines auf den abgesenkten Kopf 16 aufgesetzt
werden soll. Der Flaschenhalterung 2, der bereits ein Schutzelement 9 zugeführt wurde,
wird anschließend
keine Flasche 3 mehr zugeführt.
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Ein
Schutzelement 9 wird so an der Flaschenhalterung 2 gehalten
und durchfährt
den Bereich zum Beschichten 5 zusammen mit der Flaschenhalterung 2,
so dass die Flaschenhalterung 2 vor einem ungewollten Beschichten
geschützt
wird.
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Nachdem
die Flaschenhalterung 2 mit einem Schutzelement 9 aus
dem Bereich 5 zum Beschichten herausgetreten ist, wird
es an der Schutzelementabführstation 8 von
dem Förderer 10 entnommen. Die
Flaschenhalterung läuft
auf dem Förderer 10 weiter
um und nimmt an der Flaschenzuführstation
erneut eine Flasche auf. Das entnommene Schutzelement 9 wird
einem Reinigungsbereich 11 zugeführt, in dem die im Bereich
zum Beschichten 5 aufgebrachte Beschichtung entfernt werden
kann. Das Schutzelement 9 wird dadurch gereinigt. Zum Reinigen
können
Bürsten 12 eingesetzt
werden, die sich drehen. Die gereinigten Schutzelemente 9 werden
einem Speicher 13 zugeführt.
In dem Speicher 13 werden zur Zeit nicht benötigte Schutzelemente 9 gespeichert.
Die Schutzelemente 9 werden von dem Speicher 13 der
Schutzelementzuführstation 7 zugeführt. Insgesamt
ist somit ein geschlossener Kreislauf von Schutzelementen verwirklicht.
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Erfindungsgemäß ist es
jedoch auch möglich,
dass Schutzelemente 9 nicht wieder verwendet werden.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
kann das Schutzelement 9 einer Flaschenhalterung 2 zugeführt werden,
nachdem der Flaschenhalterung 2 bereits keine Flasche zugeführt worden
ist, eine Flasche aber hätte
zugeführt
werden sollen. Dazu kann die Flaschenzuführstation 4 stromauf
der Schutzelementzuführstation 7 in
Bezug auf den Förderer 10 angeordnet
sein.
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Auch
kann die Schutzelementzuführstation 7 das
Schutzelement der Flaschenzuführstation 4 zuführen, falls
dort oder stromauf der Flaschenzuführstation 4 ein Fehlen
einer Flasche 3 detektiert worden ist. Ebenso könnte ein
Schutzelement 9 stromauf einer Flaschenzuführstation 4 zugeführt werden.
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Für eine vorteilhafte
Ausführungsform
der Vorrichtung können
zwei Anlagen, wie in 6, hintereinander geschaltet
sein, um zwei verschiedene Beschichtungen auf einer Flasche aufzubringen.