DE69104582T2

DE69104582T2 - Vorrichtungen und maschine zum behandeln von flaschen.

Info

Publication number: DE69104582T2
Application number: DE69104582T
Authority: DE
Inventors: Rene Perrier
Original assignee: PERRIER SA
Current assignee: PERRIER SA
Priority date: 1990-04-11
Filing date: 1991-04-10
Publication date: 1995-03-09
Anticipated expiration: 2011-04-11
Also published as: KR920702642A; FR2660884B1; CA2060665A1; JP2556638B2; CA2060665C; DE69104582T3; KR950013497B1; US5277207A; DE69104582D1; EP0477341B2; ES2031440T1; FR2660884A1; ES2031440T3; ES2031440T5; WO1991015310A1; EP0477341B1; JPH04507376A; EP0477341A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Behandeln von Flaschen, die dafür vorgesehen sind, einen Teil einer Maschine zum Behandeln von Flaschen mit beweglichen Behandlungsvorrichtungen zu bilden, die z.B. an einem Karussell angebracht sind.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine solche Maschine zum Behandeln von Flaschen.
Eine Maschine dieser Art ist aus der FR-A-2 489 802 bekannt, wobei jede Vorrichtung eine Zange enthält, welche die Flasche an ihrem Hals erfaßt, um sie um im wesentlichen 180º zu kippen, bis die Flaschenöffnung nach unten gerichtet ist und oberhalb einer Düse zum Einspritzen eines Behandlungsmittels liegt. Das in die Flasche eingespritzte Mittel fällt, nachdem es auf der Innenwand der Flasche aufgeprallt ist und diese bespült hat, in ein unterhalb der Baugruppe der Vorrichtung gebildetes Bassin. Aus diesem Bassin wird die Flüssigkeit entweder zu einem Ablauf oder zu einem Wiederverwertungskreis geschickt. Beim Einschalten einer solchen Maschine dienen die ersten Einspritzvorgänge, die dann ausgeführt werden, wenn noch keine Flaschen angekommen sind, dazu, den Einspritzkreis vor dem eigentlichen Behandeln der Flaschen zu reinigen.
Wenn die Öffnung der Flasche nach oben gerichtet ist, wird die Stellung der Flasche nachfolgend als "aufgerichtet bezeichnet, und wenn die Flaschenöffnung nach unten gerichtet ist, wird sie als "umgedreht" bezeichnet.
Die Behandlungsschritte der Flaschen müssen strengen Hygienebedingungen entsprechen. Im Hinblick darauf ist das Vorsehen eines Wiedergewinnungsbassins unter der Maschine wenig zufriedenstellend. Dieses Bassin mit großen Abmessungen ist schlecht vor Verschmutzung zu schützen. Daher ist es der Auslöser einer unsauberen Umgebung um die Maschine. Die Verschmutzung des Bassins stellt außerdem dann einen direkten Nachteil dar, wenn die Flüssigkeit wiederverwendet werden muß. Bei der Reinigung vor dem eigentlichen Betriebsbeginn wird Flüssigkeit ohne die Anwesenheit von Flaschen nach oben gespritzt, die in unkontrollierter Weise in das Becken zurückfällt. Die in das Becken zurückfallende Flüssigkeit ist vorher mit der Außenumgebung der Maschine in Kontakt getreten und konnte dort Verunreinigungen aufnehmen.
Aus der CH-A-324 087 ist außerdem eine Vorrichtung zum Sterilisieren von hohlen Behältern, insbesondere von Flaschen, bekannt. Diese Vorrichtung enthält einen nach oben offenen Trichter, der die Öffnung einer Flasche in der umgedrehten Position aufnimmt. Eine den Boden des Trichters durchquerende Kanüle dringt in das Innere der Flasche ein und spritzt dort eine Sterilisationsflüssigkeit ein, die in den Trichter zurückfällt und sich um die Flaschenöffnung ansammelt, bevor sie durch einen Überlauf abgeführt wird. Um die Öffnung des Trichters herum ist eine ringförmige Dichtung vorgesehen, um das dichte Anliegen an dem Flaschenhals zu gewährleisten. Die Flaschenöffnung ruht auf dem Boden des Trichters. Das untere Ende der Kanüle ist fest mit einem Ventilelement verbunden, welches das Zuführen der Sterilisationsflüssigkeit steuert. Durch das Ausüben einer nach unten gerichteten Kraft auf die Flasche verstellt man die aus der Flasche, dem Trichter, der Kanüle und dem Ventilelement gebildete Gruppe entgegen der Wirkung einer Gegenfeder nach unten, um die Zufuhr der Sterilisationsflüssigkeit zu steuern. Das Ventilelement wird zurückgestellt, sobald diese Kraft nachläßt.
Diese Vorrichtung kann nicht bei einer Maschine des oben genannten Typs verwendet werden, die für jede Behandlungsvorrichtung eine Zange aufweist, welche die Flasche an ihrem Hals erfaßt, um sie um im wesentlichen 180º zu kippen.
Außerdem erfüllen der Aufbau und die Betriebsweise dieser Vorrichtung nicht die Anforderungen hinsichtlich der Einfachheit, der Robustheit, der Produktivität und der Zuverlässigkeit von modernen Maschinen zur Behandlung von Flaschen mit großer Geschwindigkeit.
Ziel der Erfindung ist es somit, die Nachteile der bekannten Behandlungsvorrichtungen und der bekannten Behandlungsmaschinen zu beseitigen und eine einfache, robuste und zuverlässige Behandlungsvorrichtung zu schaffen, die für Maschinen zur Behandlung von Flaschen mit großer Geschwindigkeit ausgelegt ist, und insbesondere eine Vorrichtung und eine Maschine zur Behandlung zu schaffen, bei denen die Führung des eingespritzten Strömungsmittels hinsichtlich der Hygiene und des Prozentsatzes des Mittels optimiert ist, der nach jedem Einspritzen wiedergewonnen wird.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist die Vorrichtung zum Behandeln von umgekehrt angeordneten Flaschen, mit einer Zange zum Erfassen der Flaschen an ihrem Hals und zu ihrem Kippen um im wesentlichen 180º um eine im wesentlichen horizontale Achse, wobei die Zange die Flasche an ihrem Hals während des gesamten Behandlungsschrittes hält, wobei die Vorrichtung auch eine Düse zum Einspritzen eines Strömungsmittels in die umgekehrte Flasche und einen Aufnehmer zum Sammeln des aus der Flasche austretenden Strömungsmittels enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnehmer ein individueller Aufnehmer ist, der an seinem oberen Abschnitt eine die Düse umgebende Öffnung aufweist, die so angeordnet ist, daß sie sich unmittelbar unterhalb der umgekehrt angeordneten Flasche befindet.
Auf diese Weise befindet sich der Aufnehmer direkt unterhalb der Öffnung der Flasche, wenn diese sich in der umgedrehten Stellung befindet, wobei die Zange die Flasche kippt, um diese von einem Bereich, der unterhalb des Aufnehmers angeordnet ist, wenn die Flasche sich in der aufgerichteten Stellung befindet, zu einem Bereich zu führen, der gerade oberhalb des Aufnehmers angeordnet ist, wenn die Flasche sich in der umgedrehten Stellung befindet.
Der Aufnehmer kann kleine Abmessungen aufweisen, was die Verschmutzungen ausgesetzte Flüssigkeitsoberfläche begrenzt, wobei diese im wesentlichen auf die die Düse umgebende Öffnung begrenzt sein kann.
Außerdem weist die Vorrichtung nichts auf, was den großen Behandlungsgeschwindigkeiten von modernen Maschinen entgegensteht.
Weitere Merkmale der erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung sind in den Unteransprüchen der Vorrichtung beschrieben.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält die Maschine zum Behandeln von umgekehrt angeordneten Flaschen an einem drehbaren Karussell eine Reihe von Vorrichtungen zur Behandlung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei diese Vorrichtungen am Umfang des drehbaren Karussells verteilt und befestigt sind.
Weitere Merkmale der erfindungsgemäßen Behandlungsmaschine sind in den Unteransprüchen der Maschine beschrieben.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines nicht einschränkenden Beispiels.
In den beigefügten Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Maschine zum Behandeln mit einem drehbaren Karussells;
- Fig. 2 einen schematischen Axialschnitt durch die Maschine entlang der Linie II-II von Fig. 1;
- Fig. 3 eine Vorderansicht mit Teilschnitten einer Vorrichtung zum Behandeln der Maschine der Figuren 1 und 2, wobei die Flasche sich in der aufgerichteten Stellung befindet;
- Fig. 4 eine Ansicht entsprechend Fig. 3, wobei jedoch die Flasche in der umgedrehten Stellung eine Einspritzung erfährt;
- Fig. 5 eine Stirnansicht der Vorrichtung mit Teilschnitten und Ausbrüchen;
- Fig. 6 eine Draufsicht auf die Zange in zwei verschiedenen Stellungen, wobei die Arme und Zapfen geschnitten sind;
- Fig. 7 ein seitlicher Aufriß der Zange in zwei verschiedenen Stellungen mit Teilschnitten und Ausbrüchen;
- die Figuren 8 und 9 Draufsichten auf den vorderen Abschnitt der Vorrichtung, wobei die Flasche fehlt bzw. eine Flasche in der umgedrehten Stellung dargestellt ist;
- die Figuren 10 und 11 Axialschnitte des mittleren Abschnittes der Vorrichtung in der Ruhestellung bzw. während des Einspritzens; und
- Fig. 12 eine Detailansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Maschine ist dazu vorgesehen, in eine Behandlungskette für Flaschen eingesetzt zu werden. Sie enthält eine Eingangsfördervorrichtung 1, welche die Flaschen 2 aufnimmt, die von dem in der Kette weiter vorne liegenden Abschnitt stammen, sowie eine Ausgangsfördervorrichtung 3, welche die Flaschen 2 zu dem in der Kette weiter hinten liegenden Abschnitt führt.
Entlang der Eingangsfördervorrichtung 1 ist eine Schraube 4 mit Aussparungen angeordnet, die bekannt ist und den Flaschen 2 der Reihe nach eine vorbestimmte Aussparung anbietet und eine vorbestimmte Bewegungsgeschwindigkeit erteilt, um die Flaschen 2 mit Zellen 6 zu synchronisieren, die am Umfang eines Eingangssterns 7 gebildet sind. Die Zellen 6 laufen oberhalb der Fördervorrichtung 1 vorbei und nehmen die aufeinanderfolgenden Flaschen 2 auf, um diese entlang eines halbkreisförmigen Weges vorwärtszubewegen, der durch einen Führungsrand 8 einer Führungsplatte 9 gebildet ist. Dieser halbkreisförmige Weg, entlang dem die Flaschen mit ihrem Boden auf einer Platte 11 gleiten, führt die Flaschen 2 von der Eingangsfördervorrichtung 1 zu Vorrichtungen 12 zur Behandlung der Flaschen, die in einer kranzförmigen Verteilung auf der seitlichen Außenwand eines drehbaren Karussells 13 angebracht sind. Entlang dem Umfang des Karussells 13 weisen die Behandlungsvorrichtungen zwischen sich einen Abstand in Umfangsrichtung auf, der dem Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Flaschen an dem Stern 7 entspricht.
Durch die Drehung des Karussells 13 laufen die Behandlungsvorrichtungen 12 nacheinander durch eine Station 14 zum Greifen der Flaschen, eine Station 16 zum Umdrehen der Flaschen, eine Station 17 zum Einspritzen, eine Station 18 zum Wiederaufrichten der Flaschen und Abtropfen der Flüssigkeit sowie eine Station 19 zur Übergabe der behandelten Flaschen an einen Ausgangsstern 21, der dem Eingangsstern 7 entspricht und die behandelten Flaschen von der Übergabestation 19 zu der Ausgangsfördervorrichtung 3 entlang einem halbkreisförmigen Weg übergibt, entlang dem die Flaschen mit ihrem Boden auf der Platte 11 gleiten und einem weiteren gekrümmten Führungswand 22 der Platte 9 folgen.
Die Ausgangsfördervorrichtungen 2 und 3 bestehen vorzugsweise tatsächlich aus einer einzigen und selben Fördervorrichtung, oberhalb der die Platte 9 befestigt ist.
Die Maschine wird geschützt und schallgedämmt von Außenplatten 23, von denen wenigstens einige durchsichtig sind und/oder geöffnet werden können, um die Wartung sowie ausführliche Inspektionen zu ermöglichen.
Wie in den Figuren 2 bis 4 dargestellt, enthält jede Behandlungsvorrichtung eine Zange 24, deren Aufgabe darin besteht, den ihr an der Greifstation angebotenen Hals der Flasche 2 zu erfassen, die Flasche während der Schritte des Umdrehens und des Wiederaufrichtens zu handhaben und die Flasche schließlich an der Übergabestation 19 freizugeben.
Jede Greifzange weist einen Zangenkörper 26 (Figuren 5 bis 7) in der Form eines Bügels auf, der zwei Arme 27 enthält, die mit einer gemeinsamen und im wesentlichen horizontalen Achse 28 an zwei zueinander entgegengesetzten Seiten eines Körpers 29 der Behandlungsvorrichtung angelenkt sind. Der Körper 29 ist an dem Drehgestell 31 des Karussells (Figuren 2 und 3) befestigt und von dem Drehgestell 21 bezüglich der im wesentlichen vertikalen Drehachse 32 des Karussells 13 radial nach außen verlängert. Die Achse 28 ist in der Nähe des radialen Außenendes des Körpers 29 angeordnet. Die Achse 28 wird Umdrehachse genannt, da die Flaschen 2 bei ihren Bewegungen des Umdrehens und des Wiederaufrichtens um diese Achse kippen. Zu diesem Zweck trägt der Zangenkörper 26 einen Stab 30, der in einer Gabel 33 endet, die vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial mit geringem Reibungskoeffizienten und hohem Verschleißwiderstand gebildet ist. In die Gabel 33 greift eine Bewegungssteuerstange 34 ein. Wie in Fig. 1 dargestellt, erstreckt sich die Bewegungssteuerstange 34 um das Karussell 13 herum, und sie ist, wie in Fig. 3 dargestellt, z.B. durch Befestigungsstangen 36 am feststehenden Rahmen 37 befestigt, der unter dem Drehrahmen 31 angeordnet ist und diesen drehbar trägt.
In der Darstellung von Fig. 3 ist die Bewegungssteuerrampe 34 so gezeigt, als ob ausgehend von der Schnittebene von Fig. 3 die Betrachtungsrichtung des Betrachters nicht eine Gerade senkrecht zur Ebene der Figur ist, sondern eine Kurve, die zur Rotationsachse des Karussells zentrisch ist. Daher erscheint in Fig. 3 der Abschnitt 34a der Rampe 34, der die Bewegung des Umdrehens der Flaschen 2 steuert und der in der Realität eine Schnecke mit kreisförmiger Achse ist, als ein zur Umdrehachse 28 zentrischer Halbkreis.
Wie in Fig. 6 dargestellt, enthält die Zange 24 zwei Spannbacken 38 aus einem Kunststoffmaterial, die jeweils an einem starren Schenkel 39 befestigt sind. Die beiden Schenkel 39 sind am Körper 26 durch zwei Achsen 41 angelenkt, die zueinander parallel und senkrecht zur Umdrehachse 28 sind. Die Spannbacken 38 sind auf diese Weise zwischen einer Greifstellung (oberer Teil von Fig. 6), in welcher sie relativ nahe beieinanderliegen und zwischen sich den Hals einer Flasche halten können, und einer gelösten Stellung (unterer Teil von Fig. 6) beweglich, in welcher sie voneinander relativ weit entfernt sind und einem Flaschenhals ermöglichen, zwischen sie einzutreten, wenn er vorm Eingangsstern 7 stammt, oder aus ihnen herauszutreten, um von dem Ausgangsstern 21 aufgenommen zu werden.
Die Zange weist außerdem einen Betätigungsschieber 42 auf, der durch eine Kappe aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist, die in gleitender Weise an einem zylindrischen Ansatz 43 des Zangenkörpers 26 angebracht ist. Die Kappe 42 trägt seitlich zwei zueinander entgegengesetzte Ohren 43, die wiederum jeweils starr einen Zapfen 44 tragen, der sich parallel zu den Achsen 41 erstreckt. Jeder der Zapfen 44 greift in eine Nut 46 in einem der Schenkel 39 ein. Jede Nut 46 weist einander gegenüberliegende Längsränder 46a und 46b auf, die gerade und zueinander parallel sind und bezüglich der Achse 47 der Verstellung des Betätigungsschiebers 42 geneigt sind. Die Schenkel 39 und insbesondere die Spannbacken 38, die Achsen 41 sowie die Nuten 46 sind symmetrisch zur Achse 47 angeordnet. Somit bilden die Ränder 46a und 46b der geneigten Nuten 46 eine Rampe zur Betätigung der Spannbacken 38 durch die Zapfen 44, wenn sich der Schieber 42 entlang seiner Achse 47 verstellt, so daß die Spannbacken 38 in ihre Greifstellung bzw. in ihre gelöste Stellung schwenken. Wie in Fig. 6 dargestellt, verändert sich die Neigung der Nuten 46 bezüglich der Richtung 47 bei dem Schwenken der Schenkel 39, verbleibt jedoch immer in der gleichen Richtung ausgerichtet. Man sieht bei dem in Fig. 6 dargestellten Beispiel also, daß unabhängig von der Stellung der Spannbacken 38 die Nuten 46 in der den Spannbacken 38 entgegengesetzten Richtung zur Achse 47 konvergieren.
Die beiden Systeme aus Zapfen 44 und Nuten 46 bilden selbsthemmende Übertragungsmittel zwischen dem Schieber 42 und den Spannbacken 38. Dies bedeutet, daß es unmöglich ist, den Schieber 42 durch Ausüben einer Kraft auf die Spannbacken 38 zu verstellen. Die Selbsthemmung wird insbesondere gegen ein Auseinanderbewegen der Spannbacken 38 aus ihrer im oberen Teil von Fig. 6 dargestellten Greifstellung angestrebt. Eine auf die Spannbacken 38 ausgeübte Kraft F1 in der Richtung des Auseinanderbewegens aus der Greifstellung führt zu einem Abstützpunkt P zwischen dem Rand 46a und dem Zapfen 44 und sucht, diesen Punkt P in der Richtung D zu verstellen, die bezüglich der Achse 41 des Schenkels 39 in Umfangsrichtung verläuft. Um die oben genannte Selbsthemmung zu gewährleisten, ist der Winkel B zwischen der Richtung D und der Senkrechten N auf den Rand 46a in dem Punkt P ein spitzer Winkel mit einem geringen Wert, während der Winkel C zwischen der Richtung W und der Verstellachse 47 annähernd 90º beträgt.
Im dargestellten Beispiel sind die Übertragungsmittel in allen Stellungen der Spannbacken und für beide Bewegungsrichtungen selbsthemmend.
Somit steuert der Schieber 42 die beiden Bewegungsrichtungen der Spannbacken. Eine Rückstellfeder 45 (Fig. 7) ist in dem rohrförmigen Ansatz 43 des Zangenkörpers 26 angebracht und beaufschlagt den Schieber 42 permanent in eine hervorstehende Stellung, die der Greifstellung der Spannbacken 38 entspricht.
Die Behandlungsmaschine weist außerdem eine Kurvenscheibe 48 auf, die in der Form einer profilierten Eisenplatte (siehe auch Fig. 1) gebildet ist, die mit dem freien Ende des Schiebers 42 zusammenwirkt, um den Schieber 42 entgegen der Wirkung der Rückstellfeder 45 einzudrücken, wenn die Spannbacken 38 von ihrer Greifstellung in ihre gelöste Stellung verstellt werden müssen, wie sie im unteren Teil von Fig. 6 dargestellt ist.
Wie in Fig. 1 dargestellt, ist die Kurvenscheibe 48 nur in dem Bereich des Umfangs des Karussells 13 angeordnet, in welchem die Spannbacken der Zange jeder Behandlungsvorrichtung von der Greifstellung in die gelöste Stellung bewegt werden müssen (Übergabestation 19), in der gelösten Stellung gehalten werden müssen (Übergang von der Übergabestation zur Greifstation) und wieder in die Greifstellung (Greifstation 14) gebracht werden müssen. Entlang dem Rest des Umfangs des Karussells 13 hält die Rückstellfeder 45 den Schieber 42 in der Stellung, in welcher die Spannbacken 38 an den Hals 2 einer zu behandelnden Flasche angelegt sind, wie auch im oberen Teil von Fig. 6 dargestellt. Die Feder 45 muß nicht sehr stark sein: Es ist ausreichend, daß sie in der Lage ist, die Spannbacken 38 sicher an den Hals 2 anzulegen, wobei ein Festklemmen des Halses der Flasche 2 nicht notwendig ist: Aufgrund der Selbsthemmung der Übertragungsmittel 44, 46 kann nämlich die Flasche 2 kein geringfügiges Auseinanderbewegen der Spannbacken 38 hervorrufen oder sich von den Spannbacken 38 lösen, etwa unter der Wirkung ihres Eigengewichts oder ihrer Trägheit bei ihrer Handhabung.
Wie in Fig. 3 dargestellt, ist jede Zange 24 in der Lage, eine Flasche 2 in der aufgerichteten Stellung unter dem Körper 29 zu erfassen und sie um das freie Ende des Körpers 29 unter der Steuerung der Steuerstange 34 um 180º zu kippen, um die Flasche in eine umgedrehte Stellung (Fig. 4) zu bringen, in welcher sich ihre Öffnung gerade oberhalb einer Düse 49 zum Einspritzen eines Strömungsmittels befindet. Die Düse 49 ist über ein am Körper 29 befestigtes Ventil 51 mit einer Druckversorgungsvorrichtung 52 verbunden, die im Inneren des Karussells 13 angeordnet ist und z.B. eine Pumpe 53 (Fig. 2) enthalten kann, die eine ringförmige Leitung 54 versorgt, mit der über die Ventile 51 alle Anschlüsse 56 aller Behandlungsvorrichtungen 12 der Maschine verbunden sind.
Jedes Ventil 51 wird von einem Hebel 57 gesteuert, der zwischen einer geschlossenen Stellung des Ventils, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, und einer geöffneten Stellung des Ventils bewegbar ist, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist. Der Hebel weist an seinem Ende ein Rad 58 auf, welches in eine U-förmige Steuerschiene 59 eingreift, die am feststehenden Rahmen 37 der Maschine befestigt ist und sich um diese herum erstreckt, wie in Fig. 1 zu sehen ist. Die Steuerschiene 59 ist kreisförmig und zur Achse 32 des Drehgestells zentrisch, mit Ausnahme entlang der Einspritzstation 17, um jedes Ventil 51 an der Einspritzstation 17 in die geöffnete Stellung zu bringen und entlang aller anderen Stationen der Behandlungsmaschine in der geschlossenen Stellung zu halten.
Wenn eine Flasche 2 sich in der Einspritzstation befindet, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, gibt folglich die Düse 49 einen Strömungsmittelstrahl in das Innere der umgedrehten Flasche 2 durch ihre Öffnung hindurch ab. Dieses Strömungsmittel trifft auf die Innenwand der Flasche 2 auf und rinnt an dieser entlang, bevor es die Flasche 2 durch ihre Öffnung verläßt.
Das ablaufende Strömungsmittel wird dann durch eine Rinne 61 aufgesammelt, die sich gerade unterhalb der Öffnung der Flasche 2 befindet und die Düse 49 mit einem gewissen radialen Abstand zwischen der Außenwand der Düse 49 und der Innenwand der Rinne 61 umgibt. Die von der Rinne 61 gebildete Öffnung führt in das Innere des Körpers 29, der einen individuellen Aufnehmer für das Sammeln des die Flasche 2 verlassenden Strömungsmittels bildet.
Mit dem Ausdruck "individueller Aufnehmer" wird ein Aufnehmer mit relativ geringen Abmessungen bezeichnet, der einer einzigen Behandlungsvorrichtung zugeordnet ist und sich mit dem Karussell 13 dreht, um im Verlauf der Behandlung, insbesondere entlang der Einspritzstation 17, unter der Öffnung der Flaschen 2 zu verbleiben.
An seinem radialen Innenende steht der Aufnehmer 29 mit einem ringförmigen Sammler 62 in Verbindung, der in dem Drehkarussell 13 angebracht ist, um die von allen Aufnehmern 29 stammende Flüssigkeit, die aus den Flaschen 2 herausfließt, zu sammeln.
Im dargestellten Beispiel ist das Strömungsmittel eine Flüssigkeit. Es kann sich um eine Spülflüssigkeit, z.B. Wasser, handeln, die von dem Sammler 62 zu dem Ausfluß geleitet wird. Es kann sich auch um eine relativ teure Flüssigkeit zum Beschichten von Flaschen handeln, die von dem Sammler 62 über eine Vorrichtung zum Filtern und Wiederverwerten zur Pumpe 53 (Fig. 2) geleitet wird. Bei einer nicht dargestellten Ausführung kann das von der Düse 49 eingespritzte Strömungsmittel ein Gas sein, welches sich nicht stark in der Atmosphäre ausbreiten soll, wobei dann der Sammler 62 mit einer Quelle einer Absaugwirkung verbunden ist.
Der Aufnehmer 29 weist einen oberen Verschluß 63 auf, in dem außer der Öffnung der Rinne 61 eine Öffnung 64 ausgebildet ist, in die das Unterteil des Ventils 51 eingreift, sowie eine Ablaufsammelöffnung 66. Diese ist in dem radialen äußeren Ende des Aufnehmers 29 ausgebildet, also an dem Ende des Aufnehmers 29, das von der Bahn der Zange 24 und der Flasche 2 umgeben ist, die zwischen der aufgerichteten Stellung und der umgedrehten Stellung von der Zange gehalten wird. In Fig. 3 ist gestrichelt eine Stellung 2a dargestellt, die von der Flasche 2 im Verlauf ihres Rücklaufweges von der umgedrehten Stellung in die aufgerichtete Stellung entlang der Station 18 zum Aufrichten der Flaschen einnimmt, die in Fig. 1 dargestellt ist. Die Stellung 2a, die um wenigstens 90º bezüglich der umgedrehten Stellung geneigt ist, fördert nach dem an der Einspritzstation ausgeführten Einspritzen das Austropfen aus der Flasche, und der Aufnehmer 29 sammelt das Mittel bei diesem Austropfen durch die Öffnung 66 auf.
Wie in den Figuren 5, 8 und 9 dargestellt, ist oberhalb der Rinne 61 eine Kappe 67 von einem Arm 68 getragen, der an seinem zu der Kappe 67 entgegengesetzten Ende drehbar von einem Lager 69 getragen ist, das in einen Flansch 71 eingespannt ist, der an einer der Seiten des Aufnehmerkörpers 29 angeschweißt ist. Die Kappe 67 ist auf diese Weise zwischen einer in den Fig. 5 und 8 dargestellten Stellung, in der sie gerade oberhalb der Düse 49 angeordnet ist, und einer Stellung beweglich, in der sie die Düse 49 und die Rinne 61 freigibt, wie in Fig. 9 dargestellt.
In dem Lager 69 ist eine Schraubenfeder 72 angebracht, die auf Verdrehung beansprucht wird und die Kappe 67 in die Stellung zurückstellt, in der sie oberhalb der Düse 49 angeordnet ist. Wenn ein Einspritzen von Flüssigkeit bei einem Fehlen der Flasche 2 stattfindet, z.B. beim Arbeitsbeginn der Maschine, wird in das Innere der Kappe eingespritzt, die so ausgebildet ist, daß sie das so eingespritzte Strömungsmittel durch die Rinne 61 in den Aufnehmer 29 zurückführt. Wenn eine Flasche die umgedrehte Stellung erreicht (Fig. 9), liegt sie an der Kappe 67 oder dem Arm 68 an und drückt diese/diesen entgegen der Wirkung der Rückstellfeder 72 in die Stellung, in welcher die Rinne 61 freigegeben ist. Somit wird in die Flasche eingespritzt. Mit der Kappe 67 und dem Arm 68 drehbar ist ein Stift 73 im Inneren des Lagers 69 verbunden, der sich in einem Umfangsschlitz 74 des Lagers 69 bewegt, wobei die Umfangsenden dieses Schlitzes einen Anschlag bilden, der den Winkelweg der Kappe 67 um die von dem Lager 69 bestimmte Achse begrenzt.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 10 und 11 wird nun ausführlich das Ventil 51 beschrieben.
Das Ventil 51 enthält einen feststehenden Halbkörper 76 mit allgemein rohrförmiger Gestalt, der am Aufnahmekörper 69 über einen Flansch 77 und eine Lasche 78 befestigt ist. An einem seiner Enden ist der feststehende Halbkörper 76 in dichter Weise mit einem Anschluß 56 verbunden. Das andere Ende des feststehenden Halbkörpers 76 ist als Schürze 91 ausgebildet, in welcher ein beweglicher Halbkörper 69 so angebracht ist, daß er axial gleiten kann. Die beiden Halbkörper 76 und 79 bilden zusammen einen Ventilkörper, der einen Abflußweg 81 zwischen einer zu dem feststehenden Halbkörper 76 gehörenden Öffnung 82, die diesen Halbkörper mit dem Anschluß 56 verbindet, und einer Öffnung 83 bildet, die durch die seitliche Wand des beweglichen Halbkörpers 79 gebildet ist, dessen zu dem feststehenden Halbkörper 76 entgegengesetztes Ende durch eine Endwand 84 verschlossen ist.
Das Ventil 51 weist außerdem ein kugelförmiges Verschlußelement 86 auf, das in dem feststehenden Halbkörper 76 zwischen seiner Öffnung 82 und einem Sitz 87 mit allgemein konischer Gestalt angeordnet ist, der auf der Innenwand des feststehenden Halbkörpers 76 so gebildet ist, daß er sich zur Öffnung 82, also von dem anderen Halbkörper weg, erweitert. Das kugelförmige Verschlußelement 86 ist starr mit einem der Enden einer axialen Stange 88 verbunden, deren anderes Ende in dichter Weise ein Gewindeloch 90 der Endwand 84 des beweglichen Endkörpers 79 eingeschraubt ist. Um dieses Verschrauben bei der Montage auszuführen, ist das Verschlußelement 86 an seiner zur Öffnung 82 gerichteten Seite mit einem Schlitz 89 versehen, in den das Ende eines Schraubendrehers eingesetzt werden kann, wenn die Verbindung mit dem Anschluß 56 noch nicht ausgebildet ist. Die Stange 88 erstreckt sich somit durch einen Teil des feststehenden Halbkörpers 76 und durch die gesamte axiale Länge des beweglichen Halbkörpers 79.
Durch ein Gleiten des beweglichen Halbkörpers 79 in der Endschürze 91 des feststehenden Halbkörpers 76 ist das Verschlußelement 86 zwischen der in Fig. 10 dargestellten geschlossenen Stellung, in der es in dichter Weise am Sitz 87 anliegt, und einer in Fig. 11 dargestellten geöffneten Stellung bewegbar, in der es von dem Sitz 87 entfernt ist und sich der bewegliche Halbkörper 79 in einer in das Innere der Schürze 91 eingeschobenen Stellung befindet.
Das Ventil 51 enthält außerdem Mittel zum Rückstellen des Verschlußelements 86 in die geschlossene Stellung sowie Dichtigkeitsmittel zwischen den beiden Halbkörpern 76 und 79. Diese Rückstellmittel und die Dichtigkeitsmittel bestehen aus einem einzigen Bauteil, nämlich einer Hülse aus einem Silikonkunststoff 92, die um die Stange 88 so angebracht ist, daß zwischen der Stange und der Hülse ein ringförmiger Raum verbleibt, der einen Teil des Strömungsweges 81 bildet. Die Hülse ist axial zwischen einen ringförmigen Absatz 93 des feststehenden Halbkörpers 76 und einen ringförmigen Absatz 94 des beweglichen Halbkörpers 79 eingesetzt. Die Hülse 92 ist in axialer Richtung zwischen den Absätzen 93 und 94 elastisch zusammengedrückt, was bewirkt, daß sie sich in dichter Weise an jedem der beiden Absätze 93 und 94 abstützt und die beiden Halbkörper 76 und 79 axial zu entfernen sucht, wodurch das Verschlußelement 86 an seinen Sitz 87 mit einer Kraft angelegt wird, die im wesentlichen der elastischen Druckkraft der Hülse in dieser Relativstellung der beiden Halbkörper entspricht.
Jeder Halbkörper 76 und 79 weist um seinen Absatz 93 bzw. 94 eine Zentrierungsfläche 96 auf, die mit dem der seitlichen Außenfläche der Hülse 92 entsprechenden Ende zusammenwirkt, um die Hülse auf die Hauptachse des Ventils 51 zu zentrieren. Die Hülse 92 weist eine zylindrische Innenfläche 97 auf, die sich entlang ihrer gesamten axialen Länge erstreckt und den gleichen Durchmesser wie Bohrungen 98 und 99 hat, die an die Hülse grenzen und zu dem Halbkörper 76 bzw. 79 gehören. Auf diese Weise bildet die Innenfläche 97 einen durchgehenden Anschluß zwischen den Bohrungen 98 und 99, um dem Strömungsweg zwischen dem Verschlußelement 86 und der Öffnung 83 eine glatte Gestalt mit ringförmigem Querschnitt zu geben, wobei die Stange 88 selbst einen zylindrischen Querschnitt mit einem Durchmesser aufweist, der kleiner als der Innendurchmesser der Wände 87 und der Bohrungen 98 und 99 ist.
Um die Hülse 92 herum ist zwischen den beiden Zentrierungsflächen 96 eine Erweiterung 101 ausgebildet, um der Hülse 92 zu ermöglichen, sich geringfügig nach außen auszudehnen, wenn sie, wie in Fig. 11 dargestellt, axial zusammengedrückt wird, um das Verschlußelement 86 in die geöffnete Stellung zu bringen.
In dem dargestellten Beispiel weist die Hülse 92 eine Außenfläche auf, die zylindrisch und koaxial zur zylindrischen Innenfläche 97 ist, so daß die Hülse 92 durch Abschneiden eines einfachen Rohres aus einem Silikonkunststoff gebildet werden kann.
Um den Übergang des Verschlußelementes 86 in die geöffnete Stellung entgegen der von der Hülse 92 ausgeübten Rückstellwirkung zu steuern, ist der Betätigungshebel 57 axial fest mit einer Nocke 102 verbunden, welche wahlweise die Verstellung eines Hebels 103 hervorruft, der eine fest mit dem Aufnehmer 29 verbundene Achse 107 aufweist und in einem Abstand von der Achse 107 an einem Absatz 104 des beweglichen Halbkörpers 79 anliegt.
Wie weiter in Fig. 11 dargestellt, führt eine Betätigung des Halbkörpers 79 in der Richtung des Öffnens des Verschlußelementes 86 zu einer nach oben gerichteten Bewegung der Düse, die starr mit dem beweglichen Halbkörper 79 verbunden ist, um in dichter Weise mit der Öffnung 83 verbunden zu sein. Dadurch kann die Düse 49 geringfügig in die Öffnung der Flasche 2 eindringen, was die Genauigkeit des Einspritzens erhöht.
Wie in einer Halbansicht in Fig. 11 dargestellt, kann in der Rinne 61 ein Dichtigkeitsbalg 108 angebracht werden, dessen beweglicher Teil unter einem starren Ring 109 gehalten wird, der mit der Düse 49 durch starre Stege 111 verbunden ist. Wenn sich die Düse 49 zusammen mit dem Halbkörper 79 hebt, wird auf diese Weise der Balg 108 in dichter Weise an die Öffnung der Flasche angelegt, wie in der Figur dargestellt. Dies ist dann vorteilhaft, wenn das verwendete Strömungsmittel ein Gas ist, welches man durch Absaugen in dem Aufnehmer 29 einzusammeln wünscht.
Im Inneren des Aufnehmerkörpers 29 erstreckt sich frei eine Leitung 106, welche die Düse 49 mit der Öffnung 83 verbindet.
Von Interesse an dem Ventil 51 ist, daß es einen glatten Strömungsweg 81 aufweist, der das Ansammeln von Ablagerungen wenig begünstigt und keine dynamische Dichtigkeit für die Steuerung des Ventils aufweist, also nur erfordert, daß einer der Halbkörper in dichter Weise von einem Organ zur Steuerung des Verschlußelementes durchquert wird.
Es wird nun die Arbeitsweise der Maschine zur Behandlung dargestellt:
Die von der Eingangsfördervorrichtung 1 angelieferten und aufgrund der Schraube 4 mit Aussparungen geeignet beabstandeten Flaschen 2 werden von dem Eingangsstern 7 zu den aufeinanderfolgenden Behandlungsvorrichtungen 12 gefördert. Die Kurvenscheibe 48 steuert das Schließen jeder Zange 24 in dem Moment, in dem der Eingangsstern 7 eine Flasche zwischen seinen Spannbacken anordnet.
Nach dem Schließen einer Zange steuert die Führungsstange 34 mit ihrem schraubenförmigen Abschnitt 34a das progressive Umdrehen der betrachteten Flasche 2, wobei das Umdrehen zu Beginn der Einspritzstation 17 beendet ist, kurz bevor die Steuerschiene 59 das Öffnen des Ventils 51 und daraus folgend das Einspritzen des Strömungsmittels durch die Düse 49 steuert. Nach dem Einspritzen wird die Flasche für eine gewisse Zeit in der umgedrehten Stellung gehalten, damit sie sich entleeren kann, dann steuert die Steuerstange 34 das Wiederaufrichten der Flasche entlang der Wiederaufrichtstation 18, bis die Flasche in eine der Zellen des Ausgangssterns 21 gelangt, woraufhin die Kurvenscheibe 48 das Öffnen der Zange steuert, um ein Führen der Flasche zur Station 19 für die Übergabe an die Ausgangsfördervorrichtung 3 zu ermöglichen.
In dem in Fig. 12 dargestellten Ausführungsbeispiel ist durch den Aufnehmer 29 ein Rohr 201 so angebracht, daß ein Ausgangs ende 202 auf der Unterseite des Aufnehmers 29 und ein Eingangsende 203 gegenüber der Öffnung der Flasche 2 mündet, wenn diese ausgehend von der aufgerichteten Stellung um ungefähr 110 bis 1200 geneigt ist. Außerdem ist an einer festen Position an der Maschine eine Absaugdüse 204 vorgesehen, der gegenüber sich das Ende 202 befindet, wenn die Flasche 2 im Verlauf der Rückbewegung in die aufgerichtete Stellung die oben genannte Neigung aufweist. Die Düse 204 arbeitet permanent, und die von ihr erzeugte Absaugwirkung wird in dem Moment zu dem Ende 203 übertragen, in welchem die letzten Tropfen 206 die Flasche 2 verlassen. Diese Tropfen werden durch das Rohr 201 und die Düse 204 zu einem Sammelbehälter oder einem Ausfluß abgeführt.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das beschriebene und dargestellte Beispiel beschränkt. Anstatt eine Gerade zu sein, können die Nuten 46 der Zange eine Kurve sein, welche die Schwenkbewegung der Schenkel 39 um ihre Achsen 41 so kompensiert, daß der Bereich der Nuten, in welchem sich die Zapfen 44 befinden, jederzeit die gleiche Neigung bezüglich der Achse 47 aufweist.

Claims

1. Vorrichtung zum Behandeln von umgekehrt angeordneten Flaschen, mit einer Zange (24) zum Erfassen der Flasche (2) an ihrem Hals und zu ihrem Kippen um im wesentlichen 180º um eine im wesentlichen horizontale Achse (28), wobei die Zange die Flasche an ihrem Hals während des gesamten Behandlungsschrittes hält, wobei die Vorrichtung auch eine Düse (49) zum Einspritzen eines Strömungsmittels in die umgekehrte Flasche und einem Aufnehmer (29) zum Sammeln des aus der Flasche austretenden Strömungsmittels enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnehmer ein individueller Aufnehmer (29) ist, der an seinem oberen Abschnitt eine die Düse (49) umgebende Öffnung (61) aufweist, die so angeordnet ist, daß sie sich unmittelbar unterhalb der umgekehrt angeordneten Flasche (2) befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnehmer (29) an einem von der Bewegungsbahn der Zange umgebenen Ende eine Öffnung (66) zum Sammeln des flüssigen Strömungsmittels aufweist, das bei der Aufrichtbewegung der Flaschen (2) aus der umgekehrten Position bis in die aufgerichtete Position entströmt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auf nehmer (29) oben zumindest teilweise geschlossen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie oberhalb der Strömungsmitteleinspritzdüse (49) eine Kappe (67) aufweist, die so beweglich angebracht ist, daß sie von den an der Einspritzposition ankommenden Flaschen (2) entgegen Rückstellmitteln (72) wegbewegt werden kann, wobei diese Kappe so geformt ist, daß das eingespritzte Strömungsmittel bei Abwesenheit von Flaschen in den Aufnehmer (29) zurückgeleitet wird.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnehmer ein Ventil (51) zum Steuern des Einspritzens trägt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (49) fest mit einem beweglichen Teil (79, 86, 88) des Ventils (51) zum Steuern des Einspritzens verbunden ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flaschengreifzange (24) von wengistens einem schwenkbaren Arm (27) getragen ist, der an einer der Seiten des individuellen Aufnehmers (29) gelenkig gelagert ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (49) im wesentlichen in der Mitte der Öffnung (61) angebracht ist.

9. Maschine zum Behandeln von umgekehrt angeordneten Flaschen mit einer Reihe von Behandlungsvorrichtungen (12) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche an einem drehbaren Karussell (13), wobei diese Vorrichtungen in Umfangsrichtung verteilt und am drehbaren Karussell (13) befestigt sind.

10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Flaschengreifzange (24) jeder Vorrichtung (12) von wenigstens einem schwenkbaren Arm (27) getragen ist, der an einer der Seiten des individuellen Aufnehmers (29) gelenkig gelagert ist.

11. Maschine nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnehmer (29) eine längliche Form mit radialer Erstreckung von einem drehbaren Rahmen (31) des Karussells (13) nach außen hat, wobei die Zange (24) um das radial äußere Ende des Aufnehmers (29) schwenkt.

12. Maschine nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Aufnehmer (29) in einem von der Bewegungsbahn der Zange umgebenen Bereich eine Öffnung (66) zum Sammeln des flüssigen Strömungsmittels aufweist, das bei der Aufrichtbewegung der Flaschen aus dem umgekehrten Position in die aufgerichtete Position entströmt.

13. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelöffnung (66) nahe der Bewegungsbahn des Halses der Flasche liegt und mit Absaugmitteln verbunden ist.

14. Maschine nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnehmer (29) eine obere Teilabdeckung (63) aufweist.

15. Maschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (49) jeder Vorrichtung (12) im wesentlichen in der Mitte einer Öffnung (61) angebracht ist, die in der Oberseite des Aufnehmers zum Sammeln des der Flasche entströmenden Strömungsmittels gebildet ist.

16. Maschine nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß jede Vorrichtung (12) Mittel (108, 109, 111) zur Erzielung der Abdichtung zwischen dem Hals jeder umgekehrten Flasche (2) und dem Aufnehmer (29) um die Düse (49) enthält.

17. Maschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtmittel mit der Düse (49) in Antriebsverbindung stehen, wobei diese synchron mit dem Übergang eines Einspritzhahns zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position axial beweglich ist, wobei die Bewegung der Düse das Anlegen der Abdichtmittel an den Hals bzw. das Entfernen der Abdichtmittel von dem Hals hervorruft.

18. Maschine nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnehmer (29) mit Absaugmitteln verbunden sind.

19. Maschine nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie oberhalb der Strömungsmitteleinspritzdüse (49) jeder Vorrichtung (12) eine Kappe (67) aufweist, die derart beweglich angebracht ist, daß sie von den an der Einspritzposition ankommenden Flaschen (2) entgegen Rückstellmitteln (72) wegbewegt werden kann, wobei diese Kappe so geformt ist, daß das eingespritzte Strömungsmittel bei Abwesenheit von Flaschen in den Aufnehmer (29) zurückgeleitet wird.

20. Maschine nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnehmer jeder Vorrichtung (12) einen Einspritzsteuerhahn (51) aufweist.

21. Maschine nach einem der Ansprüche 9 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Flaschen (2) in der aufgerichteten Position oberhalb der einzelnen Aufnehmer (29) befinden.

22. Maschine nach einem der Ansprüche 9 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnehmer (29) ein Rohr (201) enthält, das ein Eingangsende (203) aufweist, das angrenzend an den Hals der Flasche liegt, wenn diese ihre Rückkehrbewegung in die aufgerichtete Position ausführt, sowie ein Ausgangsende (202), das mit einer feststehenden Absaugdüse (204) in diesem Stadium der Bewegung der Flasche zusammenfällt.