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Die
Erfindung betrifft eine Maschine zum Behandeln von Objekten, insbesondere
von Hohlkörpern,
wie zum Beispiel Behältern
oder Vorformen von Behältern
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Die
Erfindung betrifft insbesondere den Bereich der Maschinen zum Behandeln
von Objekten, bei welchen eine Reihe von Behandlungsposten gemäß einem
Verlauf auf einem Kreislauf in Schleife beweglich sind, indem sie
zum Beispiel fest mit einem Antriebsdrehkarussell oder einer Antriebsendloskette
verbunden sind und jeweils ein Greifsystem umfassen, das dazu bestimmt
ist, ein Objekt an einem Ladepunkt zu übernehmen und es an einem Entladepunkt
des Verlaufs zurückzugeben.
Zwischen seinem Ladepunkt und seinem Entladepunkt wird ein Objekt
in Bezug zu dem Posten von dem Greifsystem von einer Ausgangsladestellung
in mindestens eine Behandlungsstellung und dann in eine abschließende Entladestellung
bewegt. Ferner umfasst die Maschine Vorrichtungen zum Behandeln
der von jedem Posten übernommenen
Objekte.
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Eine
Maschine dieses Typs, die zum Behandeln von Behältern bestimmt ist, ist zum
Beispiel in dem Dokument EP-A-0 477 341 beschrieben. Die in diesem
Dokument beschriebene Maschine erlaubt nur das Durchführen einer
einzigen Behandlung jedes Behälters,
zumindest wenn man einen hohen Betriebstakt der Maschine wahren
will. Die Verweilzeit eines Behälters
auf der Maschine ist nämlich
umgekehrt proportional zu der Anzahl der während einer gegebenen Dauer
behandelten Behälter,
und diese Verweilzeit ist auf jeden Fall kürzer als die Zeit, die das
Karussell braucht, um eine Drehung durchzuführen. Ferner ist die Behandlungsnutzzeit
noch durch die Zeiten eingeschränkt,
die für
das Laden, für
das Ausladen und für
das zweimalige Umdrehen jedes Behälters erforderlich sind.
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Will
man nun aber zum Beispiel einen Behälter, wie zum Beispiel eine
Flasche vor ihrem Füllen dekontaminieren,
muss man sie mehreren aufeinander folgenden Be handlungen unterziehen.
Es kann sich daher als erforderlich erweisen, ein erstes Spülen durch
Einspritzen eines Reinigungsprodukts durchzuführen und das Innere des Behälters zu
sterilisieren und dann erneut zu spülen. In diesem Fall müssen die
zwei Spülvorgänge nun
aber zum Beispiel mit dem Hals des Behälters nach unten gekehrt durchgeführt werden,
während
das Spritzen des Reinigungsprodukts zum Beispiel mit dem Hals nach oben
gekehrt durchgeführt
werden muss, um es dem Produkt zu erlauben, mit den Wänden des
Behälters während einer
ausreichend langen Zeit in Berührung zu
bleiben, um es ihm zu erlauben, effizient zu wirken.
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Die
Umsetzung solcher Behandlungen mit bekannten Ausstattungen erfordert
den Einsatz mehrerer Behandlungsmaschinen, wobei jeder Behälter nacheinander
von einer Maschine zur anderen läuft. Eine
solche Lösung
ist hinsichtlich der summierten Kosten der Maschinen, die verwendet
werden müssen,
und hinsichtlich des Platzbedarfs der Anlage, den dies erfordert,
nicht zufrieden stellend.
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Die
in dem Dokument EP-A-0 319 504 beschriebene Maschine erlaubt es,
mehrere aufeinander folgende Behandlungen mehrerer Behälter dank der
Gegenwart mehrerer Posten und mehrerer Behandlungsvorrichtungen
der Behälter,
die von jedem Posten übernommen
werden, durchzuführen.
Diese Maschine ist jedoch eine sequenzielle Maschine, die daher
mit relativ kleinem Takt funktioniert und hinsichtlich der relativ
kleinen Anzahl von Behältern,
deren gleichzeitige Behandlung sie erlaubt, relativ platzaufwändig.
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Ein
weiterer bekannter Behandlungsmaschinentyp besteht aus Öfen zum
Erhitzen oder Wärmekonditionieren
von Vorformen oder Rohlingen von Behältern in Anlagen zur Herstellung
von Behältern durch
Blasen oder Strecken gefolgt vom Blasen von Vorformen, die zuvor
erhitzt werden, wie zum Beispiel die in dem französischen
Patent FR-2 479 077 beschriebenen Anlagen. In diesen Maschinen folgen die
Vorformen oder Rohlinge einem Kreislauf in Schleifenverlauf, wobei
sie von drehenden Greifsystemen getragen werden und, während sie
um sich selbst in Drehung gesetzt werden, in Erhitzungszonen ablaufen,
die Heizelemente und Reflektoren umfassen. Bei der in diesem Dokument
beschriebenen Anlage werden die Vorfor men oder Rohlinge mit dem Hals
nach oben eingeführt,
dann zum Erhitzen mit ihrem Hals nach unten umgedreht, um zu vermeiden, dass
sich dieser zu stark erhitzt und sich anschließend bei dem späteren Blasvorgang
verformt, und werden ein zweites Mal umgedreht, um das Blasen von
Behältern
mit dem Hals nach oben zu erlauben. Auch hier ist bei diesem Maschinentyp
die Verweilzeit einer Vorform auf der Maschine umgekehrt proportional
zu der Anzahl der während
einer gegebenen Dauer behandelten Vorformen, und die Nutzzeit zum
Erhitzen oder Konditionieren ist wieder durch die Zeiten eingeschränkt, die
für das
Laden, Entladen und die zwei Umdrehungen jeder Vorform erforderlich
sind. Es sind andere Anlagen bekannt, bei welchen die Behälter mit
dem Hals nach unten geblasen werden und bei welchen daher kein zweites
Umdrehen stattfindet.
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Die
Erfindung hat die Aufgabe, eine besonders kompakte und wirtschaftliche
Maschine vorzuschlagen, um Behandlungen von Objekten mit hohem Takt
durchzuführen.
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Dazu
schlägt
die Erfindung eine Maschine zum Behandeln von Objekten gemäß Anspruch
1 vor. Bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die
Erfindung erlaubt es, jedes Objekt auf einem jeweiligen Posten während einer
Verlaufdauer zu behalten, die länger
ist als die, die für
den Posten erforderlich ist, um einen kompletten Umlauf des Kreislaufs
durchzuführen.
Es ist daher möglich,
ein gleiches Objekt mehrmals an einem gleichen Punkt des Verlaufs
durchlaufen zu lassen, indem jedoch die Stellung der Greifeinheit,
also die räumliche
Stellung des Objekts geändert
wird.
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Eine
erfindungsgemäße Maschine
kann daher zum Durchführen
mehrerer aufeinander folgender Behandlungen dienen, ohne platzaufwändiger zu sein
als eine Maschine des früheren
Stands der Technik, die nur eine Behandlung erlaubte, und natürlich ohne
den Takt zu verringern. Man kann daher auf einem gleichen Raum Spül- und Reinigungsbehandlungen
von Objekten durchführen.
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Man
kann die Erfindung auch nutzen, um die Behandlungsdauer eines Objekts
zu verlängern, ohne
den Gesamtbetriebstakt der Anlage zu verringern und ohne den Platzbedarf
zu steigern.
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Daneben
wird es bei einer gleichen Behandlungszeit möglich, den Platzbedarf einer
Maschine zu verringern, die nur eine Art von Behandlung durchführen soll,
indem für
jede Stellung eines Objekts ein Teil der Behandlung durchgeführt wird,
was zum Beispiel der Fall bei Maschinen zum Erhitzen von Vorformen
oder Rohlingen von Behältern
in Herstellungsanlagen von Behältern
durch Blasen oder Strecken und dann Blasen von zuerst erhitzten
Vorformen der Fall ist: Es ist nämlich
möglich,
einen Teil des Erhitzens mit den Vorformen oder Rohlingen in einer
Stellung mit dem Hals nach oben und einen anderen Teil in einer
Stellung mit dem Hals nach unten durchzuführen.
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Gemäß weiteren
Merkmalen der Erfindung:
- – kann die Greifeinheit bei
jeder Passage vor dem Ladepunkt ein Objekt übernehmen;
- – ist
jede Greifeinheit in Drehung zu dem zugehörigen Posten um eine Achse
drehbar, die in einem gegebenen Punkt die Verlaufsrichtung des Postens
in diesem Punkt tangiert;
- – ist
jede Greifeinheit sequenziell zwischen mindestens ebenso vielen
diskreten Positionen möglich
wie jede Greifeinheit Greifsysteme umfasst;
- – folgen
die Behandlungsvorrichtungen dem Verlauf der Posten, und jede Vorrichtung
ist zu den benachbarten Posten zwischen einer frei gefahrenen Stellung
und einer aktiven Stellung beweglich, in welcher sie mit mindestens
einem der von einer der Greifeinheiten getragenen Objekte zusammenwirken
kann;
- – umfasst
jede Behandlungsvorrichtung mindestens zwei Behandlungsmittel, die
dazu bestimmt sind, jeweils mit einem Objekt zusammenzuwirken, wobei
die zwei Objekte jeweils von zwei benachbarten Posten getragen werden;
- – sind
die Behandlungsvorrichtungen auf dem Maschinenchassis entlang des
Verlaufs der Posten befestigt, so dass die Objekte der entsprechenden
Behandlung unterzogen werden, wenn sie gegenüber diesen Vorrichtungen durchlaufen;
- – sind
die Posten fest mit einer Antriebsvorrichtung verbunden, die aus
einem Drehkarussell der Maschine besteht;
- – sind
die Posten fest mit einer Antriebsvorrichtung verbunden, die aus
einer Antriebskette im geschlossenen Kreis der Maschine besteht;
- – sind
die Behandlungsvorrichtungen in Drehung zu der Antriebsvorrichtung
um eine Achse beweglich, die zu der Hauptebene der Antriebsvorrichtung
im Wesentlichen senkrecht steht, das heißt parallel zu der Drehachse
des Karussells, wenn die Antriebsvorrichtung aus einem solchen Karussell
besteht;
- – sind
die Greifeinrichtungen und die Behandlungsvorrichtungen im Wesentlichen
auf einem gleichen Verlauf angeordnet; ist jede Behandlungsvorrichtung
zwischen zwei benachbarte Greifeinheiten eingeschoben, und wirkt
jede Behandlungsvorrichtung in einer aktiven Stellung mit Objekten
der zwei benachbarten Einheiten, welche sie umgeben, zusammen;
- – umfassen
die Behandlungsvorrichtungen, da die Maschine zum Reinigen und Spülen von
Behältern
bestimmt ist, jede mindestens einen Schnabel zum Einspritzen eines
Spülfluids
und einen Schnabel zum Einspritzen eines Reinigungsprodukts;
- – sind
die Ausgangs- und die Endstellung jedes Objekts zu dem Posten, welcher
es trägt,
identisch;
- – umfasst
jede Greifeinheit, da die Objekte Hohlkörper sind, wie zum Beispiel
Behälter
oder Vorformen von Behältern,
zwei Greifsysteme, die jeweils einen Hohlkörper im Wesentlichen an seinem
offenen Ende tragen;
- – sind
die Objekte in umgekehrte Richtung gemäß zwei parallelen Achsen angeordnet,
die in einer radialen Ebene des Verlaufs enthalten sind, und die
zu beiden Seiten der Drehachse der Einheit versetzt sind;
- – überlagern
sich die Stellungen der zwei Behälter gemäß der Richtung
ihrer Achsen teilweise;
- – sind
die Behälter,
da die Maschine zum Reinigen und zum Spülen von Behältern bestimmt ist, in Anfangsstellung
und in Endstellung in senkrechter Stellung mit dem offenen Ende
nach unten, um eine erste und eine letzte Spülbehandlung zu erhalten; und
- – sind
die Behälter
in der Behandlungsstellung in senkrechter Stellung mit dem offenen
Ende nach oben, um eine Zwischenreinigungsbehandlung zu erhalten,
im Laufe welcher ein Reinigungsprodukt in den Behälter eingespritzt
wird.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich bei der Lektüre der folgenden detaillierten
Beschreibung sowie aus den anliegenden Zeichnungen, in welchen:
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1 eine
schematische perspektivische Ansicht des Funktionskonzepts einer
erfindungsgemäßen Behandlungsmaschine
ist;
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2 eine
schematische Draufsicht der erfindungsgemäßen Maschine ist;
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3 eine
Greifeinheit der Behälter
darstellt;
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4 schematisch
eine Behandlungsvorrichtung darstellt, die das gleichzeitige Behandeln von
zwei Behältern
erlaubt;
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5 eine
Draufsicht des Karussells der Maschine ist, die zwei relative Stellungen
der Behandlungsvorrichtungen in Bezug auf die Greifeinheiten darstellt;
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6 eine
schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Maschine ist, die zum Erhitzen von
Vorformen oder Rohlingen von Behältern
eingerichtet ist.
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Wie
detaillierter dargelegt wird, kann die Erfindung zum Beispiel sehr
vorteilhaft auf Maschinen angewandt werden, die dazu bestimmt sind,
Behälter zu
spülen
und zu desinfizieren, insbesondere Flaschen aus Polyethylenterephthalat
(PET), um sie mit einer Flüssigkeit
zu füllen,
die ein Nahrungsmittel sein kann, oder auch für Maschinen, die dazu bestimmt
sind, Rohlinge solcher Behälter,
Vorformen genannt, zu spülen
und zu desinfizieren.
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Sie
kann auch ganz und gar vorteilhaft in Maschinen zum Herstellen von
Behältern
durch Blasen solcher Vorformen angewandt werden, genauer genommen
in Wärmekonditionierungsöfen solcher
Vorformen, die stromaufwärts
der Formvorrichtungen durch Blasen liegen.
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Die
folgende Beschreibung illustriert spezieller die Behandlung von
Objekten, die aus Hohlkörpern
bestehen, wie zum Beispiel Behälter
(Flaschen, Fläschchen
oder Andere) oder von Vorformen von Behältern.
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In 1 und 2 wurde
das Konzept einer Maschine zum Behandeln von Objekten dargestellt, die
gleichzeitig kompakt ist und hohe Takte liefert. Diese Maschine
umfasst eine Reihe von Posten 12, die einen Verlauf in
Schleife bilden. In dem dargestellten Beispiel sind alle Posten 12 fest
mit einem kreisförmigen
Karussell 10 verbunden, das in Drehung kontinuierlich um
seine Achse A0 angetrieben ist. Die Erfindung könnte jedoch auch im Rahmen von
Posten angewandt werden, die untereinander gemäß dem Konzept einer Endlosantriebskette
verbunden sind.
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Das
Konzept dieser Maschine besteht darin, jedes Objekt auf einem jeweiligen
Posten während einer
Dauer zu halten, die größer ist
als die, die für den
Posten erforderlich ist, um eine komplette Runde seines Verlaufskreislaufs
durchzuführen.
Im konkreten Fall bleibt das Objekt während fast zwei Runden auf
dem Posten.
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Die
dargestellte Maschine ist daher eine Drehmaschine, deren Drehachse
zur Klarheit der Beschreibung als senkrecht qualifiziert wird. Das
Karussell 10 umfasst eine Reihe von Posten 12,
die winkelig um die Achse A0 angeordnet sind, und die jeder dazu
bestimmt sind, mehrere Flaschen 11 zu tragen. In dem dargestellten
Beispiel kann jeder Posten 12 zwei Flaschen tragen. Die
Erfindung kann jedoch auch mit Posten umgesetzt werden, von welchen
jeder mehr Flaschen übernehmen
kann.
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Jeder
Posten umfasst eine Greifeinheit 14 für Flaschen, die zu dem Posten
beweglich ist, also in Bezug auf das Karussell, und die im konkreten
Fall zwei Greifsysteme 16 umfasst, von welchen jedes eine
Flasche übernehmen
kann. In dem Bei spiel handelt es sich um Zangen, die eine PET-Flasche
am Hals erfassen können,
wobei diese Zangen vorzugsweise Zangen sind, bei welchen das Öffnen und Schließen von
einem spezifischen Mechanismus gesteuert werden, wobei dieser Mechanismus
jede Gefahr des unbeabsichtigten Öffnens der Zange vermeiden
muss, während
sich die Flasche in der Behandlung befindet, wobei diese Zangen
es ferner erlauben, die Öffnung
der Flaschen frei zu lassen, um das Einführen eines Spül- oder
eines Reinigungsprodukts zu erlauben, wenn die Maschine dazu bestimmt
ist, solche Funktionen zu erfüllen.
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Jede
Greifeinheit 14 ist in Drehung in Bezug auf ihren Posten 12 um
eine Achse An beweglich montiert, die zur Bahn des Postens tangierend
ist. Im konkreten Fall ist jede Greifeinheit dazu vorgesehen, zwei
um 180 Grad um die Achse An gegenüber liegende Stellungen einzunehmen.
In dem Fall einer Greifeinheit, die mehr als zwei Greifsysteme umfasst, sieht
man jedoch vor, dass die Einheit mindestens ebenso viele diskrete
unterschiedliche Stellungen einnehmen kann wie die Einheit Flaschen
tragen kann. Auf jeden Fall kann die Anzahl von Stellungen für eine Einheit
größer sein
als die Anzahl der Flaschen.
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Die
Greifsysteme 16 sind so angeordnet, dass die von einer
gleichen Einheit getragenen Flaschen gemäß zwei senkrechten parallelen
Achsen symmetrisch zu beiden Seiten der Achse An angeordnet sind,
wobei die Flaschen natürlich
zueinander in umgekehrter Richtung sind. Wenn daher eine der Flaschen
mit ihrem offenen Ende nach oben gerichtet ist, ist das offene Ende
der anderen Flasche nach unten gerichtet.
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Wie
aus 3 ersichtlich, sind die Zangen 16 gemäß der Richtung
der Achsen der Flaschen versetzt und zu beiden Seiten der Achse
An angeordnet, so dass die, die die Flasche mit dem Hals nach unten
trägt,
unter der Ebene der angeordnet ist, die die Flasche mit dem Hals
nach oben trägt.
Dank dieser Anordnung verringert man den freien Raum, der für das Umdrehen
der Greifeinheit, wenn sie die Flaschen trägt, erforderlich ist.
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Natürlich ist
die Greifeinheit 14 komplett zur Achse An symmetrisch.
Aufgrund der Geometrie der Greifeinheit 14 liegt jede Zange
abwechselnd in einer radialen externen Stellung und in einer radialen
internen Stellung in Bezug auf die Achse A0 des Karussells. In einem
Fall ist die Flasche, welche sie trägt, mit dem Hals nach unten
gerichtet, hier, wenn sich die Zange in radialer externer Stellung
befindet. In radialer interner Stellung ist sie mit dem Hals nach oben
gerichtet. Ungeachtet der Stellung der Greifeinheit 14 liegen
die Achsen der Flaschen alle im Wesentlichen in einer radialen Ebene,
welche die Drehachse A0 des Karussells enthält, und im rechten Winkel zu
der Drehachse An der betreffenden Greifeinheit 14.
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In 1 und 2 sieht
man, dass entsprechende Fördersysteme 15 bekannten
Typs die Behälter 11 tangierend
bis zu einem Ladepunkt des Karussells heranführen, dessen Stellung um die
Achse A0 stationär
ist. In diesem Punkt wird die Flasche in diesem besonderen Fall
einer Maschine zum Spülen und
Reinigen mit dem Hals nach unten von der externen Zange einer Greifeinheit übernommen.
Im Laufe der Drehung des Karussells übernimmt jeder Posten beim
Durchlaufen durch den Ladepunkt einen Behälter, indem er ihn mit der
Zange fasst, welche sich in diesem Augenblick in externer radialer
Stellung befindet. Sobald die Flasche von einer Greifeinheit 14 übernommen
ist, wird sie in Drehung um die Achse A0 von dem Karussell über etwa
eine halbe Drehung angetrieben, bis sie in einem Umdrehsektor ankommt.
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Auf
der Ebene dieses Umdrehsektors wird die Greifeinheit 14 in
Drehung um ihre Achse An um 180 Grad angetrieben. Derart erfährt die
Flasche, die sich ursprünglich
in radialer externer Stellung mit dem Hals nach unten befand, eine
Bewegung, welche sie zu einer radialen internen Stellung mit dem Hals
nach oben bringt.
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Verschiedene
Mittel können
das Steuern dieser Umdrehung der Greifeinheit 16 erlauben.
In dem in 3 dargestellten Beispiel sieht
man, dass jede Greifeinheit 16 zwei Arme 18 umfasst,
die sich symmetrisch in einer Ebene senkrecht zu der Achse An erstrecken.
Jeder Arm 18 weist ein U-förmiges Ende auf, das im Laufe der
Drehung des Karussells dazu bestimmt ist, einem stationären Profil 20 der
Maschine zu folgen.
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Entlang
der Winkelsektoren, für
welche die Greifeinheit 16 stationär bleibt, sind die Profile
gemäß Kreisbögen mit
der Achse A0 angeordnet. Auf der Ebene des Umdrehsektors erstreckt
sich jedes Profil 20 gemäß einem Abschnitt einer Schraube,
die auf einer torischen Fläche
aufgerollt ist. Ein solches Mittel zum Steuern des Umdrehens ist
analog zu dem, das in dem Dokument EP-A-0 477 341 beschrieben ist,
und man erkennt, dass die Greifeinheit 14 so gesteuert
immer in die gleiche Richtung um ihre Achse An dreht. Andere Mittel
könnten
jedoch verwendet werden, wie zum Beispiel motorisierte Stellglieder.
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In
dem dargestellten Beispiel nimmt jede Greifeinheit 14 nur
zwei Stellungen ein, und man sieht nur einen einzigen Umdrehsektor
vor. Derart führt
eine Flasche, die soeben auf dem Karussell übernommen und umgedreht wurde,
eine komplette Runde in radialer interner Stellung durch. In dem Rahmen
einer Reinigungs- und Desinfektionsbehandlung erlaubt es diese Dauer,
dem Sterilisierungsmittel eine ausreichende Wirkzeit zu verleihen. Man
könnte
jedoch eine Maschine in Betracht ziehen, die zum Beispiel drei Umdrehsektoren
aufweist. Ebenso könnte
man vorsehen, die Greifeinheit in eine bestimmte Anzahl von Zwischenstellungen
zu bringen.
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Natürlich könnte man
auch vorsehen, die Flaschen mit dem Hals nach oben zuzuführen und sie
umzudrehen, um sie mit dem Hals nach unten auf der Maschine zu platzieren.
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Am
Ende ihrer Runde in radialer interner Stellung wird die Flasche
erneut von der Greifeinheit in radiale externe Stellung zurückgebracht.
Sie hat nun seit ihrem Laden auf das Karussell etwa eineinhalb Runden
um die Achse A0 durchgeführt.
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Während die
Drehung des Karussells fortgesetzt wird, gelangt die betreffende
Flasche in radialer externer Stellung bis zu einem Entladepunkt,
der sich in Drehrichtung gleich vor dem Ladepunkt befindet. An dem
Entladepunkt entnimmt ein För dersystem 17 die
Flaschen und gibt daher nacheinander die Posten frei, die, wenn
sie an den Ladepunkt gelangen, erneut eine zu behandelnde Flasche übernehmen
können.
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In
dem beschriebenen Beispiel belegt die Greifeinheit nur zwei unterschiedliche
diskrete Stellungen. Die Ladeausgangsstellung und Entladeendstellung
einer Flasche sind daher die gleichen. Man könnte jedoch in Betracht ziehen,
dass diese zwei Stellungen der Flasche unterschiedlich sind.
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Dank
dieser Konzeption der Maschine kann man die Flasche einer kompletten
Reinigung und Desinfektion zwischen dem Laden und dem Entladen unterziehen,
ohne die Flasche zwischen zwei Behandlungsschritten transferieren
zu müssen.
Die Flasche kann daher, ohne freigegeben zu werden, nacheinander
ein erstes Spülen,
eine Desinfektion durch Spritzen eines Sterilisierungsmittels und
ein Endspülen
erhalten, um die Spuren des Sterilisierungsmittels zu eliminieren.
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Man
versteht klar, dass die relative Dauer der verschiedenen Behandlungsschritte
auch von der Lage des oder der Umdrehsektoren in Bezug auf den Kreislauf
abhängt.
Ausgehend von dem in 1 und 2 dargestellten
Beispiel wäre
es daher möglich, die
Dauer des ersten Spülens
unter Anordnen des Umdrehsektors näher an dem Ladepunkt der Flaschen
zu verringern. Entsprechend würde
die Endspüldauer
verlängert.
Eventuell wäre
es möglich,
nur zwei Behandlungsschritte durchzuführen, indem man den Umdrehsektor
gleich in der Nähe
des Ladepunkts oder des Entladepunkts anordnet.
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Die
Erfindung bietet daher eine große
Anpassungsfähigkeit.
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Bei
dem oben beschriebenen Beispiel umfasst jede Greifeinheit 14 nur
zwei Greifsysteme 16, so dass jeder Behälter einen Bruchteil von Anzahlen von
Karussellumdrehungen zwischen 1 und 2 ausführt. Für eine Maschine, die vier Greifsysteme
pro Greifeinheit umfasst, könnte
jeder Behälter
auf dem Karussell zwischen 2 und 3 Runden durchführen.
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Die
erfindungsgemäße Maschine
umfasst auch Behandlungsvorrichtungen 22, die in das Innere
der Flasche Flüssigkeiten,
wie zum Beispiel Wasser oder ein Sterilisierungsmittel spritzen
können. Man
könnte
eventuell auch das Spritzen eines Gases oder jedes anderen Mittels
vorsehen.
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Wie
aus 4 und 5 ersichtlich, umfasst jede
Vorrichtung zwei Spritzschnäbel:
Einen externen Schnabel 24, der ein Reinigungsmittel, hier Flüssigkeit,
in das Innere der Flasche nach oben spritzen kann, welche mit dem
Hals nach unten in radialer externer Stellung angeordnet ist, und
einen internen Schnabel 26, der nach unten das Sterilisierungsmittel
in das Innere einer Flasche spritzen kann, die mit dem Hals nach
oben in radialer interner Stellung angeordnet ist.
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In 5 sieht
man, wie jede Vorrichtung 22 zwischen einer frei gefahrenen
Stellung und einer aktiven Stellung beweglich ist. Jede Vorrichtung 22 ist nämlich auf
dem Gipfel einer senkrechten Säule 28 angeordnet,
die in Bezug auf die Achse A0 radial zwischen dem äußeren Kreis
und dem inneren Kreis der Bahn der Flaschen liegt. Auf dem Gipfel
der Säule 28 sind
die zwei Schnäbel 24, 26 in
Drehung um die Achse der Säule 28 vorzugsweise über einen
Drehanschluss 30 montiert, der es erlaubt, die Schnäbel 24, 26 mit
Verteilungskreisläufen
von Produkten 32 der Maschine zu verbinden. Die zwei Schnäbel 24, 26 erstrecken
sich einander entgegengesetzt in Bezug auf die Säule 28.
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Die
Behandlungsvorrichtungen 22 sind in der gleichen Anzahl
vorhanden wie die Greifeinheiten 14, und sie sind winkelig
zwischen die Posten 12 eingeschoben. In frei gefahrener
Stellung sind die zwei Schnäbel 24, 26 im
Wesentlichen in einer radialen Ebene ausgerichtet, welche die Achse
A0 enthält,
so dass sie nicht mit den benachbarten Greifeinheiten 14 in
Konflikt geraten und auch nicht mit den Flaschen, welche diese tragen.
In dieser Stellung behindern sie das Umdrehen der Flaschen nicht.
In aktiver Stellung haben sich die zwei Schnäbel um die senkrechte Achse
der Säule 28 gedreht,
so dass der innere Schnabel 26 gegenüber der Öffnung einer Flasche in radialer
interner Stellung auf einem der zwei benachbarten Posten der Vorrichtung 22 liegt.
Der externe Schnabel 24 befindet sich daher gegenüber der Öffnung einer
Flasche in externer radialer Stellung auf dem anderen der zwei benachbarten
Posten.
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In
aktiver Stellung kann eine Vorrichtung 22 daher gleichzeitig
zwei Flaschen behandeln, indem sie in die eine Spülflüssigkeit
und in die andere ein Sterilisierungsmittel einspritzt. Für das gute
Funktionieren der Maschine muss die Vorrichtung jedoch in frei gefahrene
Stellung einerseits auf der Ebene des Umdrehwinkelsektors und andererseits
auf der Ebene des Winkelsektors, entlang dessen das Entladen und
das Laden der Flaschen erfolgen, zurückgebracht werden.
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Wie
aus 4 ersichtlich, wird der externe Schnabel 24,
der Spülflüssigkeit
in eine mit dem Hals nach unten angeordnete Flasche spritzt, koaxial
in einer röhrenförmigen Rückgewinnungsleitung 34 aufgenommen,
deren offenes Ende sich gegenüber
dem Hals der Flasche befindet, wenn sich die Vorrichtung in aktiver
Stellung befindet. Die Rückgewinnungsleitung 34 kann
daher die Spülflüssigkeit
aufsammeln, die aus der Flasche abfließt, und sie über den
Drehanschluss 30 zu den Verteilungskreisläufen der
Maschine ableiten. Natürlich
sind der interne Schnabel 24 und die Rückgewinnungsleitung 34 fest
miteinander verbunden.
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Ferner
umfassen die Vorrichtungen 22 Mittel, um zu vermeiden,
Produkt auf die Maschine zu spritzen, wenn sich auf einem der Posten
keine Flasche befindet. Der externe Schnabel 24 umfasst
nämlich einen
beweglichen Ablenker 36, der, wenn keine Flasche vorhanden
ist, gleich gegenüber
dem Schnabel 24 und der Rückgewinnungsleitung 34 liegt.
Die von dem Schnabel 24 gespritzte Flüssigkeit wird daher direkt
in die Rückgewinnungsleitung
zurückgeführt.
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Der
Ablenker 36 ist am Ende eines Arms 37 angeordnet,
der zu dem Schnabel 24 und zu der Leitung 34 um
eine senkrechte Achse schwenken kann, die zu der Schwenkachse dieser
Letzteren parallel ist. Wenn der Schnabel 24 von seiner
frei gefahrenen Stellung auf seine aktive Stellung übergeht,
ist der Ablenker 36 vorgesehen, um auf dem Hals der Flasche,
falls eine vorhanden ist, zum Aufliegen zu kommen. In diesem Fall
schwenkt der Ablenker 36 zu dem Schnabel 24, welcher
seinen Weg zu der aktiven Stellung gegenüber dem offenen Ende der Flasche
fortsetzt. Bei Gegenwart einer Flasche wird der Ablenker daher von
dem Schnabel beiseite geschoben und behindert das Flüssigkeitsspritzen
nicht.
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Umgekehrt
trifft der Ablenker 36 beim Fehlen einer Flasche keine
Auflagefläche
und bleibt gegenüber
dem Schnabel 24, was seine übliche Stellung ist, zu welcher
er von elastischen Mitteln (nicht dargestellt) zurückgebracht
wird.
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Ähnlich ist
der innere Schnabel 26 mit einem Rückgewinnungsstutzen 38 versehen,
der bei Abwesenheit einer Flasche genau gegenüber dem Schnabel 26 liegt.
Bei Gegenwart einer Flasche wird der Stutzen 38 schwenkend
von dem Flaschenhals beiseite geschoben, wenn die Vorrichtung 22 von
ihrer frei gefahrenen Stellung auf ihre aktive Stellung übergeht.
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Diese
zwei Spritzschutzvorrichtungen sind völlig mechanisch und daher besonders
einfach umzusetzen. Man kann jedoch auch vorsehen, sie durch perfektioniertere
Vorrichtungen zu ersetzen, die Mittel zum Erfassen der Gegenwart
einer Flasche und Mittel zur Ventilbetätigung umfassen, um das Flüssigkeitsspritzen
in Abhängigkeit
von der von den Erfassungsmitteln gelieferten Information zu steuern.
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Bei
der in 1 bis 5 dargestellten Maschine nutzt
man daher die Anfangs- und Endstellung des Behälters, die übrigens identisch sind, um
sie Behandlungen zu unterziehen, im konkreten Fall Spülvorgängen. Die
Dauer dieser Vorgänge
reicht dank der Tatsache, dass der Behälter während fast der Hälfte einer
Runde des Karussells in diesen zwei Stellungen bleibt.
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Die
damit vorgeschlagene Maschine ist daher besonders einfach und kompakt
und ermöglicht gleichzeitig
das Umsetzen eines kompletten Reinigungs- und Sterilisierungsverfahrens
des Behälters.
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Wie
erwähnt,
hat die Erfindung eine andere besonders vorteilhafte Anwendung für das Erhitzen von
Vorformen oder Rohlingen von Behältern
in Anlagen zum Herstellen von Kunststoffbehältern durch Blasen oder Strecken
und dann Blasen solcher Vorformen oder Rohlinge.
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6 ist
dafür eine
schematische Darstellung.
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Wie
in 1 und 2 umfasst die Maschine eine
Reihe von Posten 120, die einen schleifenförmigen Verlauf
ausführen.
In dem dargestellten Beispiel sind alle Posten 120 fest
mit einem kreisförmigen
Karussell 100 verbunden, das in Drehung kontinuierlich
um seine senkrechte Achse A10 angetrieben wird. Die Erfindung könnte jedoch
auch in dem Rahmen von Posten umgesetzt werden, die miteinander
gemäß dem Konzept
einer Endlosgliederkette verbunden sind.
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Die
Posten 120, die winkelig um die Achse A10 verteilt sind,
sind dazu bestimmt, in dem dargestellten Beispiel jeder zwei Vorformen 110 oder
Rohlinge von Behältern
zu tragen.
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Jeder
Posten umfasst eine Greifeinheit 140 von Vorformen 110 oder
Rohlingen von Behältern, die
in Bezug auf den Posten und daher in Bezug auf das Karussell beweglich
ist und im konkreten Fall zwei Greifsysteme 160 umfasst,
von welchen jedes eine Vorform 110 oder einen Rohling eines
Behälters übernehmen
kann. Jedes Greifsystem 160 umfasst einerseits Greifmittel,
die nicht im Detail dargestellt sind, die jedoch als solche bekannt
sind, für
eine Vorform 110 oder einen Rohling eines Behälters, und Mittel,
um das Drehen der Vorformen 110 um ihre Längsachse
zumindest dann zu erlauben, wenn sich die Vorformen in einer Erhitzungszone
befinden.
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Die
Greifmittel bestehen daher zum Beispiel aus Mechanismen des Typs
Dorn, die das Innere oder Äußere des
Halses der Vorformen erfassen, und die Mittel, die die Vorformen
um sich selbst in Drehung versetzen, sind mechanisch mit den Greifmit teln
verbunden. Das Indrehungversetzen erfolgt zum Beispiel mit Hilfe
von Ketten- und
Ritzelmechanismen, die als solche bekannt und nicht dargestellt sind.
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Wie
bei den für
das Spülen
und Reinigen von Behältern
vorgesehenen Anwendungen, die in 1 bis 5 dargestellt
sind, ist jede Greifeinheit 140 in Drehung zu ihrem Posten 120 um
eine Achse beweglich montiert, die die Bahn des Postens tangiert.
In dem Beispiel ist jede Greifeinheit dazu vorgesehen, zwei einander
um 180 Grad um diese Achse gegenüber
liegende Stellungen einzunehmen.
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Die
Greifeinheit 140 ist zu der die Bahn des Postens tangierenden
Achse symmetrisch. Aufgrund der Geometrie der Greifeinheit 140,
wird jede Vorform dazu gebracht, sich abwechselnd in einer Stellung
mit dem Hals nach unten und in einer Stellung mit dem Hals nach
oben zu befinden.
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Entsprechende
Fördersysteme 150 bekannten
Typs führen
die Vorformen 110 oder Rohlinge von Behältern mit dem Hals nach oben
so tangierend bis zu einem Ladepunkt des Karussells, dessen Stellung um
die Achse A10 stationär
ist, zu. In diesem Punkt wird jede Vorform von den Greifmitteln
einer Greifeinheit übernommen.
Im Laufe der Drehung des Karussells, bei jeder Passage durch den
Ladepunkt, übernimmt
jeder Posten eine Vorform 110. Sobald eine Vorform von
einer Greifeinheit 140 übernommen wird,
wird jede Vorform 110 in dem dargestellten Beispiel in
Drehung um die Achse A10 von dem Karussell über nahezu eine halbe Runde
angetrieben, bis sie an einem Umdrehsektor ankommt.
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Auf
der Ebene dieses Umdrehsektors wird die Greifeinheit 140 in
Drehung um ihre Achse angetrieben, die die Bahn des Postens auf
180 Grad tangiert. Derart erfährt
die Vorform, die sich ursprünglich in
Stellung mit dem Hals nach oben befand, eine Bewegung, welche sie
in eine interne radiale Stellung mit dem Hals nach unten bringt.
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Ähnliche
oder identische Mittel wie die für
die 1 bis 5 beschriebenen, wie zum Beispiel Profile,
können
verwendet werden, um das Umdrehen immer in die gleiche Richtung
einerseits und das Halten in stationärer Stellung der Greifeinheiten
andererseits sicherzustellen. Sie werden daher nicht weiter detailliert
beschrieben.
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In
dem dargestellten Beispiel belegt jede Greifeinheit 140 nur
zwei Stellungen, und man sieht nur einen einzigen Umdrehsektor vor.
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Nach
ihrer Runde in Stellung mit Hals nach unten, wird die Vorform erneut
von der Greifeinheit in Stellung mit Hals nach oben zurückgebracht.
Sie hat daher seit ihrem Laden auf das Karussell etwa eineinhalb
Runden um die Achse A10 durchgeführt.
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Während die
Drehung des Karussells fortgesetzt wird, gelangt die betreffende
Vorform in Stellung mit dem Hals nach oben bis zu einem Entladepunkt, an
dem ein Fördersystem 170 jede
Vorform entnimmt, sie zu einer Blasform, nicht dargestellt, mitnimmt,
und daher nacheinander die Posten befreit, die bei der Ankunft auf
dem Ladepunkt erneut eine zu erhitzende Vorform übernehmen können.
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In
dem beschriebenen Beispiel und weil die Greifeinheit nur zwei unterschiedliche
diskrete Stellungen belegt, sind die Anfangsladestellung und die Endentladestellung
einer Vorform die gleichen. Man könnte jedoch in Betracht ziehen,
dass diese zwei Stellungen der Vorform unterschiedlich sind, insbesondere
in Anlagen, in welchen die Vorformen mit dem Hals nach oben eingeführt werden
und das Blasen der Behälter
mit dem Hals nach unten erfolgt.
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Bei
dieser Anwendung besteht die Behandlung in einem Erhitzen der Vorformen 110,
und Behandlungsvorrichtungen 220, 221, die aus
Mitteln zum Erhitzen der Vorformen 110 bestehen, deren Struktur
als solche bekannt ist, sind an dem Chassis der Maschine befestigt
und entsprechend in den Zonen zwischen der Ladezone 150 und
der Umdrehzone einerseits ebenso wie zwischen der Umdrehzone und
der Entladezone andererseits angeordnet, um die Vorformen zu erhitzen,
die gegenüber
diesen Mitteln durchlaufen, ob sie sich nun mit ihrem Hals nach oben
oder nach unten befinden. Als Beispiel bestehen diese Erhitzungsmittel
aus Lampen und Reflektoren.
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Dank
dieser Konzeption der Maschine und mit dem dargestellten Beispiel,
in dem die Posten zwei Stellungen einnehmen können, erfolgt das Erhitzen
in zwei Karussellrunden, und man erkennt klar, dass es möglich ist,
den Umkreis des Karussells in einem Verhältnis von etwa zwei zu verringern,
um hinsichtlich der Takte und der Effizienz die gleichen Ergebnisse
wie mit einer herkömmlichen
Maschine zu erzielen. Man kann daher den Platzbedarf einer Anlage
zum Herstellen von Behältern
beachtlich verringern.
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Man
versteht problemlos, dass die relative Dauer der verschiedenen Erhitzungsschritte
von der Lage des oder der Umdrehsektoren in Bezug auf den Kreislauf
abhängt.
In dem Beispiel führen
die Vorformen nach ihrem Laden fast eine halbe Runde des Kreislaufs
durch, in welcher sie mit dem Hals nach oben erhitzt werden, und
dann eine Runde mit dem Hals nach unten und schließlich fast
eine halbe Runde wieder mit dem Hals nach oben. Es wäre jedoch möglich, die
Dauer des ersten Erhitzens mit dem Hals nach oben zu verringern,
indem man den Umdrehsektor näher
an der Ladestelle der Vorformen anordnet; alternativ wäre es möglich, die
Dauer des letzten Erhitzens mit dem Hals nach oben zu verringern,
indem man den Umdrehsektor näher
an dem Entladepunkt der Vorformen anordnet.
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Eventuell
wäre es
möglich,
nur zwei Erhitzungsschritte durchzuführen, indem man den Umdrehsektor
unmittelbar in der Nähe
des Ladepunkts oder des Entladepunkts anordnet. In diesem Fall,
je nach ausgewählter
Option, würde
das Erhitzen mit dem Hals nach unten oder nach oben beginnen; ferner
gäbe es
in diesem Fall keine Mittel zum Erhitzen in der Zone mehr, die zwischen
dem Ladepunkt und dem Umdrehsektor oder in der Zone zwischen dem Umdrehsektor
und dem Entladepunkt enthalten ist.
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Die
Erfindung ist daher bei diesem besonderen Anwendungstyp besonders
vorteilhaft, denn sie erlaubt es, den Platzbedarf der Erhitzungsöfen auf dem
Boden zu ver ringern; ferner erlaubt sie es, das Erhitzen dank der
Möglichkeiten
des Positionierens der Vorformen mit dem Hals nach oben oder mit
dem Hals nach unten zu optimieren.