DE69800834T2

DE69800834T2 - Anlage zum abfüllen eines produkts in mittels eines stopfens zu verschliessende behälter und darin anwendbare dynamische stopfenlagerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69800834T2
Application number: DE69800834T
Authority: DE
Inventors: Philippe Derouault; Patrick Mie; Jean-Louis Pellegatta
Original assignee: Sidel SA
Current assignee: Sidel SA
Priority date: 1997-07-03
Filing date: 1998-07-01
Publication date: 2001-11-29
Anticipated expiration: 2018-07-02
Also published as: AU751992B2; US6401973B1; US6341469B1; CA2295845A1; FR2765566B1; CA2295845C; WO1999001375A1; KR20010020466A; GR3036198T3; EP0993417B1; BR9810391A; ATE201385T1; AU8445298A; PT993417E; CN1106339C; CN1259104A; ES2159188T3; FR2765566A1; DE69800834D1; DK0993417T3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen bei Anlagen zum Abfüllen eines Produkts in mittels eines Stopfens verschlossene Behälter, welche insbesondere eine zum Befüllen von darin aufgenommenen leeren Behältern geeignete Abfüllmaschine und eine Verschließmaschine umfasst, welcher Stopfen zum Verschließen von befüllten Behältern zugeführt werden.
In den Abfüllanlagen der vorstehend umrissenen Art kann eine beim Zuführen von Stopfen zur Verschließmaschine auftretende Störung schwerwiegende Störungen auf dem Hauptfdrderweg der Behälter nach sich ziehen und/oder kann zum Verlust einer entsprechenden Anzahl Behälter in einem beliebigen Stadium fuhren und/oder den entsprechenden Verlust des abzufüllenden Produkts herbeiführen.
Dies ist insbesondere bei den Anlagen zum Abfüllen eines Produkts in Behälter aus thermoplastischem Material (beispielsweise PET) der Fall, welche einen Hauptzuführweg zum Zuführen von vorgeformten Teilen, einen Ofen zum Erwärmen der vorgeformten Teile und eine Aufblaseinheit zum Formen der Behälter aus den erwärmten vorgeformten Teilen umfasst, und an den sich die Abfüllmaschine und die vorgenannte Verschließmaschine anschließen. Bei einer Anlage dieser Art setzt eine Störung, zu der es beim Zuführen von Verschlüssen kommt, für die Behebung der Störung voraus, dass die Anlage zur Gänze außer Betrieb genommen wird. Die vorgeformten Teile, die gerade im Ofen erwärmt werden, und die Vorformlinge, die gerade in der Aufblaseinheit in den Formen aufgeblasen werden, gehen dabei verloren; außerdem besteht angesichts der sehr hohen Temperaturen und den thermischen Trägheitskräften die Gefahr, dass die im Ofen und in den Aufblasformen vorhandenen vorgeformten Teile schmelzen und/oder an den Wandungen der Formen ankleben, so dass der Wiederinbetriebnahme der Anlage eine Inaugenscheinnahme und ein Reinigungsvorgang vorausgehen müssen.
Des weiteren ist es bei Abfüllanlagen unter aseptischen Bedingungen oder beim Abfüllen von beispielsweise flüchtigen Produkten vorzuziehen, dass das Verschließen im Anschluss an die Beendigung des Vorgangs der Befüllung des Behälters erfolgt, ansonsten kann der aseptische Zustand des Produkts nicht mehr gewährleistet werden oder das flüchtige Produkt entweicht: die Behälter und ihr Inhalt können somit nicht mehr verwendet werden und gehen verloren.
In der Praxis kommt es vor, dass es bei der Zuführung von Stopfen und oberhalb der Verschließmaschine zu zahlreichen Störungen kommt (beispielsweise verkeilen sich zwei Verschlüsse ineinander, schlechte Positionierung, ...). Diese Störungen könnten somit etliche Zeit früher erfasst werden, ehe der nicht verwendbare Stopfen in die eigentliche Verschließvorrichtung kommt, und nun wäre es möglich, die Störung hinsichtlich des Betriebs der übrigen Anlagenteile abzuschätzen und Verluste beim abzufüllenden Produkt und/oder an Behältern, sogar eine Beschädigung der Anlage zu vermeiden.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Verbesserung in der Zuführung von Stopfen bzw. Verschlussteilen zu entwickeln, welche sich dazu eignet, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und die Betriebsunterbrechung in der Anlage im Anschluss an eine Störung in der Zuführung in jeder Hinsicht kürzer und weniger kostspielig zu machen.
Zu diesem Zweck zeichnet sich eine Anlage der im Oberbegriff genannten Art, die erfindungsgemäß betrieben wird, dadurch aus, dass sie unter anderem auf der Zuführseite der Verschließvorrichtung eine Vorrichtung zur dynamischen Speicherung von Verschlussteilen bzw. Stopfen aufweist, die sich dazu eignet, die Verschlussteile mit vorgegebener Schrittgröße ohne Unterbrechung zu befördern, wobei die Anzahl der gleichzeitig in der Speichervorrichtung vorhandenen Verschlussteile mindestens gleich der Anzahl der in einem vorgegebenen Abschnitt der Anlage vorhandenen Behälter ist, wobei Einrichtungen zum Steuern der Zuführung von Verschlussteilen auf der Zuführseite der dynamischen Speichereinrichtung vorgesehen sind und so angesteuert werden, dass sie eine Vorrichtung zur Zuführung von Behältern steuern, die sich auf der Zuführseite, vorzugsweise am Einlass, des vorgegebenen Abschnitts der Anlage befindet, wodurch jedem im vorgegebenen Abschnitt der Anlage erfassten Behälter ein in der Vorrichtung zur dynamischen Speicherung von Verschlussteilen, aus der diese der Verschließmaschine zugeführt werden, vorhandenes Verschlussteil entspricht, und bei einer Störung in der Zuführung von Verschlussteilen auf der Zuführseite der Vorrichtung zur dynamischen Speicherung die Zuführung von Behältern zu dem vorgegebenen Abschnitt der Anlage angesteuert wird, wobei der Endabschnitt der Anlage zumindest so lange in Betrieb gehalten wird, bis die Störung beseitigt ist.
Somit wird auf der Zuführseite der Verschließeinrichtung ein Pufferspeicher für Verschlussteile gebildet, die dort vereinzelt werden und in bekannter Anzahl vorhanden sind, so dass in dieser Höhe die Risiken einer Störung bei der Zuführung von Verschlusselementen bis zur Verschließvorrichtung erheblich verringert werden, und dass es im Falle einer Störung auf der Zuführseite dieses Pufferspeichers möglich ist, die Verarbeitung aller in dem vörgegebenen Abschnitt der Anlage vorhandenen Behälter fortzusetzen. Vorzugsweise wird - dabei die Zuführung von Behältern dadurch gesteuert, dass die Zuführung von Behältern auf der Zuführseite bis zur Behebung der Störung unterbrochen wird: alternativ wird statt einer Unterbrechung dieser Zuführung die Zuführung von Verschlussteilen dadurch geregelt, dass eine gesteuerte Gleitbewegung bzw. Verlagerung bezüglich der Behälter vorgenommen wird, insbesondere wenn die Verlagerung eine geringe Anzahl (beispielsweise ein oder zwei) von Verschlussteilen betrifft.
Bei einer möglichen Realisierung der Erfindung umfasst der vorgegebene Abschnitt der Anlage zumindest die Abfüllmaschine und ist das Fassungsvermögen der Vorrichtung zur Speicherung von Verschlussteilen mindestens gleich der Anzahl von Behältern, die gleichzeitig zwischen dem Einlass in die Abfüllanlage und dem Einlass der Verschließmaschine ist.
Bei einer anderen Ausführungsform wird die Erfindung bei einer Anlage mit einer Straße eingesetzt werden, die zum Abfüllen eines Produkts in Behälter aus thermoplastischem Material (beispielsweise PET) betrieben wird und vornehmlich auf der Zuführseite der Abfüllmaschine eine Einheit zum Zuführen von vorgeformten Behältern, einen Ofen zum Erwärmen der Vorformlinge und eine Blaseinrichtung zur Bildung von Behältern aus den erwärmten Vorformlingen aufweist; in diesem Fall weist der vorgegebene Abschnitt der Anlage mindestens den Ofen zum Erwärmen von Vorformlingen auf und ist das Fassungsvermögen der Vorrichtung zum Speichern von Verschlussteilen mindestens gleich der Anzahl der gleichzeitig im Ofen befindlichen Vorformlinge.
Es kann außerdem wünschenswert sein, dass der vorgegebene Abschnitt der Anlage des weiteren mindestens die Aufblaseinrichtung aufweist und dass das Fassungsvermögen der Vorrichtung zum Speichern von Verschlussteilen mindestens gleich der Anzahl von Behältern ist (Vorformlinge, Rohlinge oder fertige Behälter), die zwischen dem Einlass in den Ofen und dem Austrag aus der Aufblaseinrichtung vorhanden sind.
Schließlich kann es zumindest für bestimmte Anwendungsgebiete (beispielsweise Abfüllung unter aseptischen Bedingungen) interessant sein, dass der vorgegebene Abschnitt der Anlage des weiteren die Abfüllmaschine und die Verschließmaschine umfasst, und dass das Fassungsvermögen der Vorrichtung zum Speichern von Verschlussteilen mindestens gleich der Anzahl von Behältern (Vorformlinge, Rohlinge oder erzielte leere oder befüllte Behälter) ist, die zwischen dem Einlass in den Ofen und dem Einlass in die Verschließmaschine vorhanden sind.
Somit wird der beträchtliche Vorteil erzielt, dass ein Verlust an schon befüllten, aber noch nicht verschlossenen Behältern (bei Abfüllung unter aseptischen Bedingungen), ein Verlust an Behältern während deren Herstellung (Aufblaseinrichtung/Abfüllmaschine hintereinander), eine Reinigung erwärmter Einheiten (Ofen, Aufblasformen) vermieden werden und schließlich die Beseitigung einer Störung ohne Unterbrechung des Betriebs der Anlage vorgenommen werden kann: sobald die Störung beseitig ist, kann die Zuführung von Behältern normal wieder aufgenommen werden.
Bei einem verbesserten Ausführungsbeispiel werden die Einrichtungen zum Steuern der Zuführung von Verschlussteilen so angesteuert, dass sie die Zuführung von Verschlussteilen im Falle einer Störung bei der Zuführung von Behältern (Vorformlinge, Rohlinge oder hergestellte bzw. befüllte Behälter) reguliert, beispielsweise dadurch, dass die Zuführung von Verschlussteilen gestoppt wird oder dass eine Verschiebung von Verschlussteilen bezüglich der Behälter herbeigeführt wird.
Auch wenn die Vorrichtung zur dynamischen Speicherung von Verschlussteilen grundsätzlich in jeder beliebigen geeigneten Weise betrieben werden kann, ist es jedenfalls besonders wünschenswert, dass sie sich in vertikaler Richtung erstreckt, so dass sie in vertikaler Projektion nur eine kleinstmögliche Fläche beansprucht und dadurch nicht die allgemeinen Abmessungen der Anlage in unüberlegter Weise vergrößert werden.
Gemäß einem ihrer weiteren Aspekte bezieht sich die Erfindung auch auf eine spezielle interessante Anordnung einer Vorrichtung zur dynamischen Speicherung einer vorgegebenen Anzahl von Verschlussteilen, die zum Verschließen bestimmt sind, entlang der befüllten Behälter, wobei diese Vorrichtung insbesondere zum Einsatz bei einer Anlage der im vorstehenden Absatz umrissenen Anlage bestimmt ist und folgendes aufweist:
- eine Einrichtung zum Zuführen zuvor positionierter Verschlussteile, die hintereinander angeordnet sind,
- Transporteinrichtungen, welche die Verschlussteile entlang eines Weges befördern, dessen Länge von der vorgenannten vorgegebenen Anzahl von Verschlussteilen abhängig ist,
- und ferner Austragseinrichtungen, welche am Ausgang aus den Transporteinrichtungen angeordnet sind um die Verschlussteile einzeln zu erfassen:
Eine erfindungsgemäß angeordnete Vorrichtung dieser Art zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, dass die Transporteinrichtungen folgendes umfassen:
- eine um eine vertikale Achse umlaufende Trommel, welche auf ihrer Umfangsfläche eine Vielzahl vertikaler paralleler Ausnehmungen aufweisen, und
- eine schraubenlinienförmige feststehende Bahn, welche die Trommel gerade über deren gesamte Höhe umgibt und dazu geeignet ist, Verschlussteile zu tragen, welche im übrigen teilweise einzeln in die jeweiligen Ausnehmungen in der Trommel so eingesetzt sind, dass sie auf dem von der Bahn definierten schraubenlinienförmigen Weg bei Drehung der Trommel angetrieben werden,
wobei die Anzahl der Umdrehungen der schraubenlinienförmigen Bahn und die Anzahl der vertikalen Ausnehmungen, die auf dem Umfang der Trommel gebildet sind, die vorgegebene Anzahl von Verschlussteilen definieren, die gleichzeitig in der Vorrichtung vorhanden sind.
Dabei ist vorstellbar, dass es dank der erfindungsgemäßen Maßnahmen möglich ist, einen Pufferspeicher für Verschlussteile zu bilden, dessen Fassungsvermögen sehr hoch sein kann und dabei vom Durchmesser der Trommel und der Anzahl der vertikalen Ausnehmungen abhängig ist, die auf dem Umfang der Trommel ausgebildet sind, und vor allem bei einem gegebenen Durchmesser der Trommel von deren Höhe abhängt. Insbesondere ist es möglich, einen Behälter mit sehr hohem Fassungsvermögen zu bilden, auch wenn dieser nur sehr wenig Platz in der vertikalen Projektion und somit nur geringe Stellfläche beansprucht. Sein Aufbau ist einfach und hierzu werden übliche mechanische Teile herangezogen. Für seinen Antrieb, der mit dem Antrieb der Verschließeinrichtung und den übrigen Teilen der Anlage synchronisiert werden muss, setzt keinen speziellen Motorantrieb voraus und lässt sich durch eine herkömmliche Bewegungsumlenkung (Kette, Riemen, ...) bewerkstelligen.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese nachstehend anhand bestimmter bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben, die nur beispielhaft, ohne Einschränkung herangezogen werden, wobei auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in welchen:
- Fig. 1 eine stark vereinfachte schematische Ansicht einer erfindungsgemäß angeordneten Anlage zum Abfüllen/Verschließen, bei welcher eine Vorrichtung zur dynamischen Speicherung von Verschlussteilen zum Einsatz kommt;
- Fig. 2 eine stark vereinfachte schematische Darstellung einer erfindungsgemäß angeordneten Anlage zum Erwärmen/Aufblasen/Abfüllen/Verschließen zeigt, bei welcher eine Vorrichtung zur dynamischen Speicherung von Verschlussteilen zum Einsatz kommt; und
- Fig. 3 und 4 jeweils eine Ansicht einer Vorrichtung zur erfindungsgemäß angeordneten Vorrichtung zur dynamischen Speicherung von Verschlussteilen von der Seite und von oben sind.
Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen, in welcher in stark schematischer Form die grundsätzliche Anordnung einer erfindungsgemäß ausgelegten Anlage zum Abflullen eines Produkts dargestellt ist, insbesondere eines flüssigen oder fließfähigen Produkts, in Behälter - wie Flaschen, Fläschchen, Kanister, usw. - die einen Hals aufweisen und mit einem Stopfen bzw. Verschlussteil verschlossen werden. Diese Anlage weist vornehmlich zu diesem Zweck eine Abfüllmaschine 1 auf, die zum Befüllen darin aufgenommener leerer Behälter (Pfeil 2) geeignet ist und einer Verschließeinrichtung 3 benachbart ist, welcher Verschlussteile zum Verschließen der gefüllten Behälter zugeführt werden (Pfeil 4), welche anschließend ausgetragen werden (Pfeil 5).
Auf der Zuführseite der Verschließeinrichtung 3 ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung 6 zur dynamischen Speicherung von Verschlussteilen vorgesehen, welche dazu geeignet ist, die Verschlussteile nacheinander und hintereinander der Verschließeinrichtung mit vorgegebener Schrittgröße ohne Unterbrechung zuzuführen. Die Anzahl der gleichzeitig in der Speichervorrichtung 6 vorhandenen Verschlussteile ist mindestens gleich der Anzahl der in einem vorgegebenen Abschnitt der Anlage vorhandenen Behälter: Dieser vorgegebene Abschnitt kann zumindest die gesamte Funktionseinheit 7 der Anlage umfassen, welche auf der Zuführstraße zum Zuführen von Behältern auf der Zuführseite der Abfüllmaschine 1 angeordnet ist und ebenfalls die Abfüllmaschine 1 selbst umfassen kann; der vorgegebene Abschnitt 7 wird in jedem Fall von Einrichtungen zum Einführen der Behälter in die Abfüllmaschine 1 gebildet, doch es wird im weiteren noch unter Bezugnahme auf Fig. 2 ein konkretes Beispiel hierfür beschrieben.
Auf der Zuführseite, vorzugsweise am Einlass in die Speichervorrichtung 6, sind Steuereinrichtungen 8 angeordnet, um die Zuführung von Verschlussteilen zu steuern und jede Störung in der Versorgung mit Verschlussteilen zu erfassen (Fehlen eines Verschlussteils, verhedderte Verschlussteile, Verschlussteile in umgekehrter Position, ...). Die Steuereinrichtungen 8 sind mit einer Lenkungseinrichtung 9 verbunden, welche hauptsächlich eine Vorrichtung 10 zum Steuern und Erfassen der Zuführung von Behältern aus dem vorgegebenen Abschnitt 7 der Anlage ansteuert (Steuerung des Betriebs der Fördereinrichtung zum Beispiel): im Falle einer Störung in der Zuführung von Verschlussteilen, die von den Einrichtungen 8 erfasst werden, steuert die Einheit 9 (beispielsweise durch Anhalten des Betriebs) die Zuführung von Behältern so lange, bis die Störung in der Zuführung beseitigt ist, wobei sie die Vorrichtung 10 in geeigneter Weise ansteuert.
Bei dieser Anordnung entspricht jedem in den vorgegebenen Abschnitt 7 der Anlage eingeführten Behälter (gleich, um welche Art von Behälter es sich handelt: zur Befüllung bereiter hergestellter Behälter oder Vorformling, der zur Herstellung eines Behälters, der anschließend befüllt werden soll, oder auch Rohling eines Behälters während dessen Herstellung, der anschließend befüllt werden soll) in einer bestimmten Form ein Verschlussteil, das in der Vorrichtung 6 zur dynamischen Lagerung von Verschlussteilen vorhanden ist, aus welcher die Verschließmaschine 3 versorgt wird.
Im Falle einer Störung setzt die Abfüllmaschine 1 gleichzeitig den Betrieb in der Weise fort, dass alle Behälter, die sich im Augenblick der Störung der Kette bei 10 im vorgegebenen Abschnitt 7 der Anlage befinden, aufgebraucht werden. Alle diese befüllten Behälter können mit dem Vorrat an Verschlussteilen verschlossen werden, der sich dann gerade in der Vorrichtung 6 zur dynamischen Speicherung derselben befindet.
Die Zuführung von Behältern zur Beseitigung der Störung in der Zuführung von Verschlussteilen wird somit ohne Verlust an dem abzufüllenden Produkt, ohne Verlust an Behältern und ohne Gefahr einer Beschädigung der Anlage angehalten, wie dies im weiteren noch beschrieben wird.
Entsprechend einer ersten möglichen Anordnung der Anlage umfasst der vorgenannte vorgegebene Abschnitt 7 der Anlage die Abfüllmaschine 1: das Fassungsvermögen der Vorrichtung 6 zur Speicherung ist nun zumindest gleich der Anzahl von Behältern, die gleichzeitig zwischen dem Einlass in die Abfüllmaschine und den Einlass in die Verschließvorrichtung vorhanden sind. Die Erfassung einer Störung in der Zuführung an Verschlussteilen bei 8 führt bei 10 zu einem Anhalten der Zuführung von Behältern am Einlass in die Abfüllmaschine.
Die vorstehend beschriebenen Maßnahmen finden in besonders interessanter Weise Verwendung bei einer Anlage, die zum Abfüllen eines Produkts in Behälter aus thermoplastischem Material (beispielsweise PET) so angeordnet ist, dass sie hintereinander alle Arbeitsgänge zur Herstellung eines Behälters und zum Abfüllen/Verschließen umfasst. Diese Anlage weist nun, wie in Fig. 2 dargestellt, vornehmlich eine Einheit 11 zum Zuführen von Vorformlingen, einen Ofen 12 zum Erwärmen der Vorformlinge und eine Aufblaseinrichtung 13 auf, welche durch Aufblasen oder Ziehen und Aufblasen in Formen aus erwärmten Vorformlingen fertige Behälter herstellt, die anschließend der Abfüllmaschine 1 zugeführt werden, welcher eine Verschließmaschine zugeordnet ist, der Verschlussteile über eine Vorrichtung 6 zum dynamischen Speichern von Verschlussteilen gemäß der schematischen Darstellung in Fig. 1 zugeführt werden.
In diesem Fall kann der vorgenannte vorgegebene Abschnitt der Anlage, der hier mit dem Bezugszeichen 7a bezeichnet ist, zumindest den Ofen zum Erwärmen der Vorformlinge 12 aufweisen: das Fassungsvermögen an Verschlussteilen der Speichervorrichtung 6 ist nun zumindest gleich der Anzahl von Behältern (hier erwärmten Vorformlingen), die gleichzeitig im Ofen vorhanden sind.
Die Erfassung einer Störung bei der Zuführung von Verschlussteilen bei 8 führt bei 10 zum Anhalten der Zuführung von Vorformlingen am Eingang in den Ofen 12. In jedem Fall setzt der gesamte Abschnitt der Anlage, der hinter der Anhaltevorrichtung 10 liegt, den Betrieb so lange fort, bis alle erwärmten Vorformlingen aus dem Ofen 12 ausgetragen sind.
Auf diese Weise vermeidet man, dass Vorformlinge im Ofen angehalten und damit zu stark erwärmt werden, wobei die Gefahr besteht, dass sie schmelzen und der Kunststoff gebrannt wird; damit entfällt die ansonsten nötige und daraus resultierende Reinigung; ebenfalls wird der Verlust einer erheblichen Anzahl von Vorformlingen vermieden, da alle in den Ofen eingeführten Vorformlinge anschließend zu Behältern umgeformt, befüllt und Verschlössen werden.
In jedem Fall besteht auch eine analoge Gefahr innerhalb der Aufblasvorrichtung, in welcher das Risiko besteht, dass bei längerem Kontakt der erwärmte Kunststoff an der Wandung der Formen anhaftet. Somit ist es klug, in der Weise vorzugehen, dass der vorgegebene Abschnitt der Anlage gleichzeitig den Ofen 12 und die Aufblasvorrichtung 13 umfasst, wie dies schematisch unter 7b in Fig. 2 angegeben ist, und dass das Fassungsvermögen der Vorrichtung 6 zur Lagerung zumindest gleich der Anzahl der Behälter ist (Vorformlinge, Rohlinge oder fertige Behälter), die gleichzeitig zwischen dem Eingang in den Ofen 12 und dem Ausgang aus der Aufblasvorrichtung 13 vorhanden sind.
Schließlich ist es zumindest bei bestimmten Anwendungsbereichen (Abfüllung unter aseptischen Bedingungen oder Befüllung mit flüchtigen Produkten zum Beispiel) erforderlich, dass die Behälter unmittelbar nach der Befüllung verschlossen werden; wenn das Verschließen sich nicht rasch an die Befüllung anschließt, können die Behälter mit ihrem Inhalt zum Ausschuss ausgesondert werden. Um diesen Verlust zu vermeiden, ist es wünschenswert, die Anlage in der Weise anzuordnen, dass der vorgenannte vorgegebene Ab schnitt gleichzeitig den Ofen 12, die Aufblasvorrichtung 13, die Abfüllmaschine 1 und die Verschließmaschine 3 umfasst, wie dies schematisch in Fig. 2 unter 7c angegeben ist, und dass das Fassungsvermögen der Vorrichtung 6 zur Speicherung zumindest gleich der Anzahl von Behältern ist (Vorformlinge, Rohlinge und leere oder befüllte fertige Behälter), die sich zwischen dem Einlass in den Ofen 12 und dem Einlass in die Verschließmaschine 3 befinden.
Die Vorrichtung zum Speichern von Verschlussteilen, die vorstehend beschrieben wurde, kann auch so angeordnet sein, dass die Gesamtsteuerung der Zuführung von Verschlussteilen bei einer Störung in der Zuführung von Behältern gewährleistet ist: Zu diesem Zweck ist es günstig, dass die vorgenannte Vorrichtung 10, die sich auf der Zuführseite des vorgegebenen Abschnitts 7 der Anlage befindet, so angeordnet ist, dass sie die zugeführten Behälter erfasst und die Informationen an die Steuereinheit 9 übermittelt, damit diese die Vorrichtung 8 in entsprechender Weise ansteuert, welche im übrigen ihrerseits so angeordnet ist, dass sie die Zuführung von Verschlussteilen zum Einlass in die Speichervorrichtung 6 regelt: entweder steuert die Einheit 9 die Vorrichtung 8 an, um das Eintreffen von Verschlussteilen in der Speichervorrichtung 6 anzuhalten, da hierbei Einrichtungen zum Einsatz kommen, für die nachstehend noch ein Beispiel im Rahmen des in Fig. 4 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels noch beschrieben wird; oder die Einheit 9 auf eine Verlangsamung der Zuführung von Verschlussteilen in der Weise hin einwirkt, dass sie eine Verschiebung oder Versetzung von Verschlussteilen bezüglich der Behälter herbeiführt (insbesondere wenn sich die Versetzung auf eine geringe Anzahl bezieht) oder jede andere äquivalente Einwirkung veranlasst, die nicht zum eigentlichen Anhalten der Zuführung von Verschlussteilen führt.
Die Vorrichtung zur dynamischen Speicherung von Verschlussteilen kann in jeder geeigneten Art ausgeführt sein, um so den vorstehend aufgeführten Anforderungen zu genügen.
Es ist dabei jedoch festzustellen, dass die Anzahl von Verschlussteilen, die zur dynamischen Aufnahme in den Speicher zugeführt wird, sehr hoch sein kann: im zuletzt genannten Fall kann die Anzahl der Verschlussteile, die in Entsprechung zur Anzahl der im Abschnitt 7c der Anlage vorhandenen Behälter in Reserve zu halten ist, sehr groß sein und beispielsweise mehrere Hundert erreichen. Unter diesen Voraussetzungen benötigte eine Vorrichtung zur dynamischen Speicherung von Verschlussteilen allein mit horizontaler Erstreckung sehr viel Platz und wäre damit im Hinblick auf die am Boden eingenommene Standfläche sehr kostspielig.
Um nun die horizontale Entwicklung der Anlage nicht unüberlegt zu vergrößern, ist es somit unerlässlich, eine Speichervorrichtung mit vertikaler Erstreckung und relativ kleiner Standfläche in vertikaler Projektion auszulegen. Mit der Erfindung wird eine Vorrichtung dieser Art angeregt, die in Fig. 3 und 4 dargestellt ist.
Die Vorrichtung 6 zur dynamischen Speicherung umfasst Einrichtungen zum Zuführen von Verschlussteilen, die insbesondere aus einem Zuführschlitten 14 für die Zuführung von Verschlussteilen in einer Reihe hintereinander besteht, die aus einer Aufschüttung von Verschlussteilen und einer Entwirreinheit kommen, wodurch sie positioniert (Öffnung nach oben oder vorzugsweise Öffnung nach unten) und in eine (hier nicht dargestellte) Reihenfolge gebracht werden.
Unten am Schlitten erfassen Greifmittel 15 die Verschlussteile nacheinander und halten sie dabei in einem Abstand voneinander, der einer vorgegebenen Schrittgröße entspricht, um so der nachfolgenden Vorrichtung zuzuführen. Bei dem hier dargestellten Beispiel weisen die Greifmittel 15 ein umlaufendes Rad 16 mit vertikaler Achse 17 auf, das auf seinem Umfang mit einer Vielzahl von Einkerbungen 18 versehen ist. Eine kreisbogenförmige Führung 19, die sich gegenüber dem Rad 16 befindet, hält die Verschlussteile in den jeweiligen Einkerbungen 18, wobei die kreisbogenförmige Führung eine Erstreckung von etwa einer halben Umdrehung besitzt.
Die Greifmittel 15 führen der eigentlichen Vorrichtung zur dynamischen Speicherung bzw. zur Pufferreserve Verschlussteile zu, wobei diese Vorrichtung insgesamt mit dem Bezugszeichen 20 angegeben ist; Diese Vorrichtung weist eine vertikale zentrale Trommel 21 und eine auf dem Umfang verlaufende schraubenlinienförmige Bahn 22 auf.
Die zentrale Trommel 21 ist vertikal angeordnet und mit einer vertikalen Drehwelle 23 versehen. Ihre Umfangsfläche weist eine Vielzahl paralleler vertikaler Ausnehmungen 24 in Form aufeinanderfolgender Vertiefungen auf, die sich über ihre gesamte Höhe erstrecken.
Die feststehende schraubenlinienförmige Bahn 22 umschließt gerade die Trommel 21 und wickelt sich dabei über deren gesamte Höhe, wobei ihr äußerer Rand mit einer nach außen umgeschlagenen Kante 25 versehen ist, welcher die Verschlussteile hält und führt.
Die Verbindung der vertikalen Ausnehmungen 24 der Trommel 21 mit der schraubenlinienförmigen Bahn 22 definiert eine Vielzahl von vorübergehenden Aufnahmen 26 mit doppelter Beweglichkeit, nämlich einer Drehbewegung und einer vertikal gleitenden Bewegung, die dazu geeignet sind, jeweils ein Verschlussteil aufzunehmen und die Verschlussteile von einem Ende der schraubenlinienförmigen Bahn 22 zum anderen Ende zu befördern. Die Anzahl dieser Aufnähmen 26 hängt vom Durchmesser der Trommel 21, von der Anzahl der vertikalen Ausnehmungen 24 auf deren Außenfläche, von der Teilung in der Wicklung der schraubenlinienförmigen Bahn 22 und vom der Höhe der Vorrichtung ab. Insbesondere ist dabei festzustellen, dass bei einem in der vertikalen Projektion gegebenen Platzbedarf und allen anderen Aspekten, die im übrigen gleich sind, das Fassungsvermögen der Vorrichtung dadurch verändert werden kann, dass man deren Höhe und/oder den Teilungsschritt der schraubenlinienförinigen Bahn verändert.
In dem hier dargestellten Fall erfolgt die Verlagerung der Verschlussteile auf der schrägstehenden schraubenlinienförmigen Bahn 22 unter der Einwirkung des Antriebs der umlaufenden Trommel 21 in Abwärtsrichtung. Aus diesem Grund werden die Verschlussteile im oberen Abschnitt der Vorrichtung zugeführt, wie dies in Fig. 3 und 4 dargestellt ist.
Schließlich bleibt anzumerken, dass, wie in Fig. 4 zu erkennen ist, das Ende der vorgenannten Führung 19 sich über die Umfangslinie des Rades 16 hinaus bis in die schraubenlinienförmige Bahn 22 hinein gegenüber dem Anfang des umgeschlagenen Randes 25 derselben in der Weise erstreckt, dass an dieser Stelle die Verschlussteile zum Eingriff zwischen der Führung 19 und dem nach außen umgeschlagenen Rand 25 gezwungen werden, um das Rad 16 zu verlassen und in Eingriff mit der Bahn 22 zu kommen.
Vorzugsweise ist der Teilungsschritt in den Abständen der Einkerbungen 18 auf dem Rad 16 gleich dem Teilungsschritt in den Abständen der vertikalen Ausnehmungen 24 auf der Trommel 21; dabei laufen das Rad 16 und die Trommel 21 synchron um, so dass alle Einschnitte 18 auf dem mit den jeweiligen Verschlussteilen beladenen Rad 16 nacheinander in alle Aufnahmen 26 abgegeben werden, die durch die Ausnehmungen 24 auf der Trommel 21 definiert werden.
Sobald die Verschlussteile am unteren Teil der schraubenlinienförmigen Bahn 22 angekommen sind, werden sie von den Griffteilen 27 erfasst, welche analog zu den im oberen Abschnitt der Vorrichtung angeordneten Griffteilen 15 ausgebildet sein können und von einem Rad 28 mit Einschnitten 29 gebildet werden, welches sich um eine vertikale Achse 30 dreht, wobei dieses Rad von einer kreisbogenförmigen Führung 31 begleitet wird.
Die Achsen 17, 23 und 30 werden synchron angetrieben, und zwar nicht nur synchron zueinander, sondern auch synchron zu den anderen Organen in der Anlage. Aus diesem Grund ist es nicht erforderlich, einen speziellen für die Vorrichtung 6 zur dynamischen Speicherung vorzusehen, wobei die Antriebskraft über ein System aus Riemen, Ketten oder ähnlichen Elementen beschafft wird, die mit dem Bezugszeichen 32 in Fig. 3 angegeben sind, oder alternativ werden mehrere Motoreinrichtungen eingesetzt, die in Abstimmung miteinander geregelt werden, insbesondere wenn man eine Gleitbewegung zwischen den Zuführungen für die Verschlussteile und den Behältern herbeiführen möchte, wie dies vorstehend bereits für den Fall einer Störung in der Behälterzuführung erläutert wurde.
Die Anordnung der Vorrichtung 20 bietet den Vorteil, dass die von den aufeinander folgenden Verschlussteilen belegten Plätze individualisiert werden und damit sichergestellt ist, dass bei Belegung aller Aufnahmen 26 die Vorrichtung effektiv die Anzahl von Verschlussteilen aufnimmt, die für die Zuführung aller Behälter erforderlich sind, die in einem bestimmten Augenblick in dem vorgegebenen Abschnitt 7 der Anlage vorhanden sind. Außerdem ist es möglich, bei Bedarf eine Sichtkontrolle vorzunehmen, um sicherzustellen, dass alle Aufnahmen 26 auch wirklich belegt sind.
Dank dieser Vorrichtung und der ihr zugeordneten Steuerung ist es möglich, die Auswirkung einer Störung in der Versorgung mit Verschlussteilen abzuschätzen und in der Weise vorzugehen, dass ein Anhalten der Anlage, das zur Behebung dieser Störung erforderlich ist, im übrigen keine weiteren ungünstigen Auswirkungen herbeiführt, wodurch sich die mit dieser Störung verbundenen Kosten erhöhen.
Im Falle einer Störung in der Zuführung von Behältern eignet sich die Steuereinheit 9 im übrigen dazu, das Anhalten der Zuführung von Verschlussteilen auf das Rad 16 zu veranlassen: zu diesem Zweck wird entweder am zuführseitigen Ende der Führung 19 ein Tor (wie beispielsweise in Form eines Feststellfingers) oder, wie in Fig. 4 dargestellt, ein Führungsabschnitt 33 vorgesehen, der sich unter der Einwirkung eines von einem Motor 35, der sich unter dem abgehängten Teil der Steuereinrichtung 9 befindet, gesteuerten Antriebsorgans 34 in radialer Richtung vom Umfang des Rades entfernt, wodurch die Verschlussteile durch den Führungsabschnitt 3 in offener Position ausgeworfen werden.
Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, dass sich die Erfindung selbstverständlich keinesfalls auf ihre Ausführungsbeispiele und Ausbildungsformen beschränkt, die im einzelnen hier vorgesehen sind, sondern vielmehr alle daran denkbaren Abwandlungen mit umfasst.

Claims

1. Anlage zum Abfüllen eines Produkts in mittels eines Stopfens verschlossene Behälter, welche insbesondere eine Einfüllvorrichtung (1), welche zum Füllen der leer aufgenommenen Behälter geeignet ist, und eine Zustöpselvorrichtung (3) aufweist, welcher Stopfen zum Verschließen der gefüllten Behälter zuführbar sind,

dadurch gekennzeichnet, dass sie des weiteren auf der Zuführseite der Zustöpselvorrichtung (3) eine Vorrichtung (6) zur dynamischen Lagerung von Stopfen aufweist, die zum ununerbrochenen Zuführen der Stopfen mit vorgegebenem Schritt geeignet ist, wobei die Anzahl der Stopfen, die gleichzeitig in der dynamischen Lagervorrichtung vorhanden sind, mindestens gleich der Anzahl der Behälter ist, die in einem vorgegebenen Abschnitt (7) der Anlage vorhanden sind, wobei Mittel (8) zum Steuern der Stopfenzuführung auf der Zuführseite der dynamischen Lagervorrichtung (6) vorgesehen sind und so betätigt werden, dass sie eine Vorrichtung (10) zum Zuführen von Behältern ansteuert, welche auf der Zuführseite des vorgenannten vorgegebenen Abschnitts (7) der Anlage angeordnet ist,

so dass jeder in den vorgegebenen Abschnitt der Anlage eingesetzte Behälter einem in der Vorrichtung (6) zur dynamischen Lagerung von der Zustöpselvorrichtung zugeführten Stopfen vorhandenen Stopfen entspricht, und bei einer Störung in der Stopfenzuführung auf der Zuführseite der dynamischen Lagervorrichtung (6) die Zuführung von Behältern zu dem vorgegebenen Abschnitt (7) der Anlage entsprechend gesteuert wird (9, 10) und dabei der Endabschnitt der Anlage zumindest bis zur Behebung der Störung in Betrieb gehalten wird.

2. Anlage in Straßenform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Abschnitt (7) der Anlage mindestens eine Einführvorrichtung (1) aufweist, und dass das Fassungsvermögen der Vorrichtung (6) zur dynamischen Lagerung der Stopfen mindestens gleich der Anzahl von Behältern ist, welche zwischen dem Einlauf der Einführvorrichtung (1) und dem Einlauf der Zustöpselvorrichtung gleichzeitig vorhanden sind.

3. Anlage in Straßenform nach Anspruch 1, welche zum Abfüllen eines Produkts in Behälter aus thermoplastischem Material ausgelegt ist und insbesondere auf der Zuführseite der Einfüllvorrichtung (1) eine Einheit zum Zuführen von Vorformlingen (11), einen Ofen (12) zum Erwärmen der Vorformlinge und eine Gebläsereinrichtung (13) zum Herstellen der Behälter aus den erwärmten Vorformlingen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Abschnitt (7) der Anlage zumindest den Ofen (12) zum Erwärmen der Vorformlinge umfasst, und dass das Fassungsvermögen der Vorrichtung (6) zur dynamischen Lagerung von Stopfen mindestens gleich der Anzahl von Vorformlingen ist, welche gleichzeitig in dem Ofen (12) vorhanden sind.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Abschnitt (7) der Anlage des weiteren mindestens eine Gebläseeinrichtung (13) aufweist, und dass das Fassungsvermögen der Vorrichtung (6) zur dynamischen Lagerung von Stopfen mindestens gleich der Anzahl von Behältern (Vorformlinge, Vorprodukte oder hergestellte Behälter) ist, welche zwischen dem Einlauf in den Ofen (12) und dem Auslauf aus der Gebläseeinrichtung (13) vorhanden sind.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Abschnitt (7) der Anlage des weiteren eine Einfüllvorrichtung (1) und die Zustöpselvorrichtung (3) umfasst, und dass das Fassungsvermögen der Vorrichtung (6) zur dynamischen Lagerung von Stopfen mindestens gleich der Anzahl von Behältern (Vorformlinge, Vorprodukte oder hergestellte Behälter) ist, welche zwischen dem Einlauf in den Ofen (12) und dem Auslauf aus der Gebläseeinrichtung (13) vorhanden sind.

6. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (6) zur dynamischen Lagerung von Stopfen sich in etwa vertikal erstreckt.

7. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem eine Einrichtung zum Regeln der Zuführung von Stopfen bei einer Störung in der Behälterzuführung aufweist.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Regeln der Zuführung von Stopfen so ausgelegt ist, dass sie die Stopfenzuführung unterbricht (9, 33).

9. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (9, 33) zum Regeln der Stopfenzuführung so ausgelegt ist, dass sie ein gesteuertes Gleiten der Stopfen bezüglich der Behälter herbeiführt.

10. Anlage zur dynamischen Lagerung einer vorgegebenen Anzahl von beim Vorbeiführen an gefüllten Behältern zum Verschließen bestimmten Stopfen, welche insbesondere zum Einsatz bei einer Anlage nach Anspruch 6 vorgesehen ist und folgendes aufweist:

- eine Einrichtung (15) zum Zuführen zuvor positionierter und relativ zueinander mit vorgegebenem Schritt hinter einander angeordneter Stopfen,

- eine Fördereinrichtung (20; 22, 24, 26), welche die Stopfen entlang einer Bahn verschiebt, deren Länge von der vorgegebenen Anzahl Stopfen abhängig ist,

- und eine Entnahmeeinrichtung (27), welche am Auslauf der Fördereinrichtung zum Ergreifen der Stopfen nacheinander,

dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung folgendes umfasst:

- eine sich um eine vertikale Achse (23) drehende Walze (21), welche auf ihrer Umfangsfläche eine Vielzahl von vertikalen parallelen Aussparungen (24) aufweist, und

- eine feststehende, schraubenlinienförmige Bahn (22), welche die Walze (21) über deren gesamte Höhe eng umschließt und so ausgelegt ist, dass sie Stopfen abstützen kann, welche im übrigen zum Teil jeweils einzeln in den jeweiligen Aussparungen in der Walze eingesetzt sind, so dass sie über den von der Bahn vorgegebenen schraubenlinienförmigen Weg befördert werden, wenn sich die Walze dreht,

wobei die Anzahl der Gänge der schraubenlinienförmigen Bahn und die Anzahl vertikaler Aussparungen, die auf dem Umfang der Walze ausgebildet sind, die vorgegebene Anzahl von Stopfen festlegen, die gleichzeitig in der Vorrichtung vorhanden sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung (15) ein umlaufendes Rad (16) aufweist, welches auf dem Umfang ausgebildete Vertiefungen (18) aufweist, die mit derselben Teilung wie die vertikalen Aussparungen (24) auf der Walze (21) voneinander beabstandet sind, und welches zum Erfassen der in einer Reihe vorhandenen Stopfen und zu deren Zustellung auf das Ende der schraubenlinienförmigen Bahn (22) bzw. in die aufeinander folgenden vertikalen Ausnehmungen (24) in der Walze geeignet ist.