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Maschine zum Konfektionieren von Behältern
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Vorrichtung und Verfahren zum Konfektionieren von Behältern, insbesondere
für Abfüll- und Verschliessoperationen im Monoblocksystem, wobei diese Behälter
in Aufnahmebalken durch Transporteinrichtungen im Horizontaikreislauf auf einer
Maschinenebene zirkulieren Beim Konfektionieren von Behältern, besonders in der
Kosmetik-und Pharmazeutikindustrie wird neben der bekannten offenen Methode vermehrt
das geschlossene System vor allem in Monoblock-Form angewendet.
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Die offene Methode besteht im Aneinanderreihen einzelner Maschinen
zum Füllen, Verschliessen, wahlweise auch Etikettieren und Kartonieren, verbunden
durch Transportbänder, auf denen die Behältnisse von Station zu Station resp. von
Maschine zu Maschine befördert werden. Dabei ist es gleichgültig, ob es sich um
sog.
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Reihenmaschinen oder um kontinuierlich arbeitende Rundläufer handelt.
Bei schwierigen Behältnissen, die nicht standfest und/ oder nicht staubar sind,
wird bei der offenen Methode die Anlage mit Hilfsobjekten, sog. Becher, beschickt,
in welche die eigentlichen labilen Objekte eingesetzt und so problemlos konfektioniert
werden können. Nach dem Füllen, Verschliessen etc. werden die Behältnisse den Bechern
zur weiteren Verpackung wieder entnommen.
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Die Becher selbst bewegen sich innerhalb des Maschinenaggregates in
einem Kreislauf.
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Das geschlossene System ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die
Objekte innerhalb des Maschinenaggregates nicht frei bewegen.
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hiezu sind sog. Monoblock-Anlagen bekannt, welche als Rundtakt-oder
Linearmaschinen sämtliche Operationen, insbesondere Füllen
und Verschliessen,
auf der gleichen Maschinenplatte durchführen können. Bei einer bekannten Lösung
werden die Objekte durch an intermittierend arbeitenden Transportketten befestigte
Mitnehmer von Arbeitsstation zu Arbeitsstation getaktet. Solche Mitnehmer, auch
wenn sie formspezifisch ausgebildet sind, haben den Nachteil, dass lediglich sehr
standfeste Behältnisse, beispielsweise Dosen oder Tiegel, verarbeitet werden können.
Bei den üblichen Glas-bzw. Plastikflaschen oder bei Systemen, bei denen die geforderte
Leistung das gleichzeitige Verarbeiten von einer Anzahl von Flaschien, z.B. vier
Stück, verlangt, fällt dieses beschriebene System ausser Betracht.
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Eine andere bekannte Monoblock-Maschine arbeitet mittels Rechentransport,
wobei es möglich ist, mehrere Flaschen gleichzeitig zu konfektionieren und zu transportieren.
Der Transportrechen ist formspezifisch ausgebildet und auswechselbar. Er arbeitet
changierend, d.h. er befördert die Behälter von Station zu Station, indem er ausser
Eingriff der Behälter fährt, sich um eine Teilung zurückbewegt, die Behältnisse
wieder erfasst und diese zur nächsten Station transportiert. Dieses System hat aber
den Nachteil, dass die Behälter eine gewisse Zeit ausserhalb des Rechens stehen.
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Dies ist insbesondere bei Kunststoffbehältern, die nach dem Abfüllen
durch den Flüssigkeitsdruck zum Ausbauchen neigen, ein Nachteil, weil beim Wiedereinfahren
des Rechens der Inhalt zusamniengequetscht wird und durch die Flaschenöffnung ins
Freie gelangen kann. Beim Ein- und Ausfahren der Rechen treten Reibungskräfte an
den Wänden der Behälter auf, die, besonders wenn die Behälter relativ hoch im Verhältnis
zur Standfiäciie sind, diese umwerfen können. Diese Faktoren tragen zur Leistungsminderung
der Anlage bei. Ausserdem hat das System noch den weiteren Nachteil, dass, wenn
beispielsweise vier Behälter durcii die Maschine getaktet werden, vier Füllstationen,
Spritzeinsätze-Eindrücker,
Schraubkappenaufsetzer und Schrauber
nötig sind. Aus diesen Gründen können diese Anlagen in vielen Fällen nicht wirtschaftlich
eingesetzt werden.
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Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die oben erwähnten Nachteile
auszuschalten, d.h. eine Monoblock-Abfüll- und Verschliessmaschine im wesentlichen
für staubare und standfeste, schwierige Behälterformen zu schaffen, die mit gerinstmöglichem
wirtschaftlichen Aufwand, insbesondere durch vereinfachte Ein- resp. Ausbringung
zur Maschine, grösstmögliche Maschinenleistungen erreichen lässt, wobei auch nicht
standfeste und nicht staubare Behälterformen noch verarbeitet werden können. Dies
wird bei der anfangs genannten Maschine erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass
die Aufnahmebalken einen im wesentlichen rechteckförmigen Weg durchlaufen und seitliche,
das Ein- und Ausschieben der Behälter in die Aufnahmebalken ermöglichende Oeffnungen
zur Aufnahme und Positionierung der Behälter während des taktweisen Transportes
entlang einer Längsseite des Rechtecks zu Arbeitsstationen aufweisen.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Füllen und Verschliessen
von Behältern, das sich dadurch kennzeichnet, dass mehrere Behälter in einen Aufnahmebalken
seitlich eingeschoben, daraufhin sämtliche Behälter im Aufnahmebalken gemeinsam
gefüllt, anschliessend die Behälter im Aufnahmebalken einzeln oder in Gruppen nacheinander
mit Schraubkappen verschlossen und die gefüllten und verschlossenen Behälter seitlich
aus dem Aufnahmebalken herausgeschoben werden.
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Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Transporteinrichtung werden
in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen näher erklärt, und zwar
zeigt:
Figur 1 - den Grundriss auf eine Füll- und Verschliessmaschine
in Monoblock-Anordnung Figur 2 - einen Aufnahmebalken Figur 3 - einen Schnitt durch
die Transporteinrichtung Figur 4 - einen Grundriss der in Figur 3 dargestellten
Einrichtung In Figur 1 sind Aufnahmebalken 1 so auf einer Monoblock-Abfüll-und Verschliessmaschine
angeordnet, dass sie sich entlang eines rechteckförmigen Weges 2 bewegen. Auf der
einen Rechteckseite 4, die der Maschinenvorderseite entspricht, werden die Aufnaiimebalken
1 taktförmig bewegt, so dass immer vier Behältnisse gleichzeitig verarbeitet werden
können. Diese Behältnisse werden durch ein Transportband 19 in Richtung 20 bewegt,
wo sie auf Stau stehen. Durch Stössel 21, 22, 23 und 24 werden die Behältnisse in
die Oeffnungen 3 des Aufnahmebalkens eingeschoben. In diesen Oeffnungen sind die
Behältnisse während des Durchlaufs durch die Maschine, d.h. während ihrer Verarbeitung,
positioniert, weil eine Führung 25 das Verschieben nach vorne verunmöglicht. Dadurch
ist es möglich, auch Behältnisse, die eine schwierige Form aufweisen, zu verarbeiten.
Das Einschieben der Behältnisse in die Aufnaiiembalken gehört nicht zum Gegenstand
der Erfindung, wobei hier in Abhängigkeit der Behälterform verschiedene Lösungen
zur Anwendung gelangen können. Für die im leeren Zustand nicht standleisten resp.
nicht staubaren Behältnisse können die Aufnahmebalkeii auch von oben entweder von
Hand oder automatisch oder seitlich von iland beschickt werden, wobei dann in vielen
Fällen die Fiihrng 25 vorgezogen werden muss.
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Nach<Iem der Aufnahmebalken beschickt ist, wird er durch bekarjnt
t 'I'ranspolteii nrichtungen wie Kettenantrieb, Pnewnat iks tösse 1 etc.
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zu einer Abfüllstation 5 getaktet. In der Abfillistation 5 werden
die
Behältnisse in bekannter Art und Weise gefüllt, wobei verschiedene Füllverfahren,
wie z.B. das Vakuum- oder das volumetrische System zur Anwendung gelangen können.
Bei schäumenden Produkten können auch zwei oder mehrere Füllstationen zur Anwendung
gelangen, dabei wird in einer ersten Füllstation beispielsweise der Behälter zu
3/4 gefüllt und in einer weiteren Station die restliche Füllung durchgeführt. Die
Dosierpumpen 26, 27, 28 und 29 sind zweckmässigerweise auf der Maschinenhinterseite
angeordnet. Die mit den Pumpen korrespondierenden Düsen 30, 31, 32 und 33 werden
in den meisten Fällen als Tauchdüsen ausgebildet, d.h. sie tauchen in das leere
Behältnis ein und bewegen sich mittel einer Kurve oder dergleichen mit dem Abfüllvorgang
nach oben, um dadurch ein möglichst agitationsfreies Abfüllen zuermöglichen. Sobald
die Behältnisse gefüllt sind, werden sie zur Kappenaufsetzstation 6 weitergetaktet.
Die Kappen gelangen mittels Vibratoren 34 und 35 genau oberhalb die Flaschenmündung,
wo sie in bekannter Art und Weise aufgesetzt werden. Nachdem die Kappen aufgesetzt
sind, erfolgt der Weitertransport zur Schraubstation 7. Ebenfalls in bekannter Art
und Weise werden die Schrauber auf die Flaschen abgesenkt. Nach erfolgtem Verschrauben
werden die Flaschen zur Position 36 weitergetaktet, wobei noch während des Vorschubes
eine Führung 37 die Flaschen aus den Aufnahmebalken herausstösst. Die Behältnisse
werden durch das Transportband 38 in Richtung 29 zur weiteren Verarbeitung befördert.
Durch bekannte Elemente wie Pneumatikzylinder etc. werden die Aufnahmebalken dann
entlang des Weges 2 in die Ausgangsposition surücktransportiert. Gezeichnet ist
ein rechteckförmiger Weg. Dieser kann jedoch bei anderer Ausgestaltung der Erfindung
von der genauen Rechteckform abweichen, beispielsweise können die die beiden parallelen
Wegstrecken verbindenden Wegteile halbkreisförmig ausgebildet sein, wobei aber der
Weg 2 immer eine in sich geschlossene Sehleife bildet.
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In Figur 2 ist ein Aufnahmebalken 1 im Detail gezeigt. Er besteht
aus einer Grundplatte 12 und zwei Führungsplatten 10 und 11, welche bei Änderung
des Formates der Behälter 8 durch Bolzen 13 und 14 mit der Grundplatte 12 leicht
auswechselbar verbunden sind.
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In den Figuren 3 und 4 wird eine der möglichen Transporteinrichtungen
gezeigt. Sie besteht hier aus einer mit Mitnehmern 51 versehenen Kette 40, welche
mit einem Maltesergetriebe 52 angetrieben ist. Durch diese Mitnehmer 51 werden die
Aufnahmebalken 1 und somit die Flaschen 8, 8', 8", 8''' zur Füllstation 5 transportiert,
wo in bekannter Art und Weise die Dosierpumpen 26, 27, 28 und 29 mit den Fülldüsen
30, 31, 32 und 33 zusammenwirken. Nach dem Füllen wird der Transportbalken 1 nur
noch um seine im wesentlichen halbe Länge weitergetaktet. Eine Kette 46 mit Mitnehmern
53 wirkt mit einem Maltesergetriebe 54 zusammen, welches den Aufnahniebalken 1 in
die oben beschriebene reduzierte Taktstrecke transportiert. Dies bewirkt, dass die
Kappenaufsetzstation 55 und die Schraubstation 56 durch eine um die Hälfte reduzierte
Anzahl von*Elementen auskommen können, d..
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es sind zwei statt vier Kappeneindrücker resp. Schrauber nötig.
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Ein Vibrator 57 hat nun lediglich zwei Flaschen mit Kappen zu versorgen,
und in der Schraubstation 56 werden mit einem Schrauberantrieb 58 zwei Behältnisse
verschlossen. In einer weiteren Station 59 erfolgt die Kontrolle, ob die Flasche
mit einer Schraubkappe versehen ist oder nicht. Das gezeigte System erlaubt somit
eine wesentlich wirtschaftlichere Abfüllanlage, da z.B. vier FUllstellen mit lediglich
zwei Schraubstellen kombiniert werden können. Dieser Vorteil wird um so grösser,
wenn weitere Operationen, beispielsweise das Einsetzen von Spritzeinsätzen, nötig
sind oder wenn statt zwei nur eine Schraubstelle angeordnet wird.
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Das beschriebene System erlaubt auch das wirtschaftliche Verarbeiten
von nicht standfesten und nicht staubaren Behältnissen, wobei diese bei vorgezogener
Führung 25 von Hand in die Oeffnungen des Aufnahmebalkens gesetzt werden können.
In vielen Fällen ist jedoch das gefüllte Behältnis standfest, so dass das beschriebene
Entnahmesystem angewendet werden kann.
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