Behandlungsmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Behandlungsmaschine gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.
Behandlungsmaschinen für Behälter, insbesondere auch für Flaschen sind in unterschiedlichster Form bekannt, speziell auch als Füllmaschinen umlaufender Bauart mit einer Vielzahl von an dem Umfang eines Rotors gebildeten Behandlungsstationen in Form von Füllstationen, an denen die Behälter während des Füllens mit einem flüssigen Füllgut jeweils unter einem als Füllelement ausgebildeten Behandlungskopf an einem Behälterträger hängend gehalten sind. Letzterer ist hierfür beispielsweise gabelartig oder mit einer zum Umfang des Rotors hin offenen Behälteraufnahme oder Aufnahmeöffnung ausgebildet, und zwar derart, dass der jeweilige Behälter mit einem im Bereich der Behältermündung ausgebildeten Behälter- oder Halsflansch auf dem Behälterträger aufliegt. Für diese hängende Befestigung der Behälter ist es wesentlich, dass die jeweilige Aufnahmeöffnung hinsichtlich Form und/oder Größe an die Form und/oder Größe, d.h. z.B. an den Durchmesser, angepasst ist, die bzw. den die Behälter im Bereich ihres Behälterflansches aufweisen.
Auch bei anderen an Behandlungsmaschinen vorgesehenen Behälteraufnahmen, die mit den an der jeweiligen Behandlungsstation vorgesehenen Behältern tragend und/oder stützend zusammenwirken, ist es notwendig, dass diese in ihrer Form und/oder Größe an die Form und/oder Größe angepasst sind, die die zu verarbeitenden Behälter an ihren mit der jeweiligen Behälteraufnahme zusammenwirkenden Bereichen ihrer Umfangsfläche aufweisen.
Bei einer Umstellung einer Behandlungsmaschine von einer Behälterart auf eine andere Behälterart (Behälterwechsel), die an den mit dem Behälteraufnahmen zusammenwirkenden Bereichen eine geänderte Form und/oder Größe, d.h. einen geänderten Durchmesser aufweisen, ist auch ein Formatwechsel erforderlich, d.h. die bis dahin verwendeten Behälteraufnahmen müssen durch an die nach dem Behälterwechsel verwendeten Behälter angepasst werden.
Bekannt ist (WO 03/070579A1 , US 5 778 633) bei einem Formatwechsel die Behälteraufnahmen sämtlicher Behandlungsstationen auszutauschen, was sehr arbeitsintensiv und zeitaufwendig ist und besonders nachteilig lange Stillstandszeiten für die jeweilige Behandlungsmaschine bedeutet.
Bekannt ist weiterhin auch (DE 103 40 365), bei einer Füllmaschine umlaufender Bauart an einem die vertikale Maschinenachse konzentrisch umschließenden ringförmigen Behälterträger für jede Behandlungs- bzw. Füllstation zwei Aufnahmeöffnungen unterschiedlicher Größe für jeweils eine hängende Halterung von Behältern vorzusehen, und zwar derart, dass sich diese Behälter mit ihrem Behälterflansch im Bereich der jeweiligen Aufnahmeöffnung an dem ringförmigen Behälterträger abstützen. Für einen Behälterwechsel sind den Behandlungs- oder Füllstationen zugeordneten Behälteraufnahmeöffnungen durch eine Wechsel- oder Schwenkbewegung des ringförmigen Behälterträgers um die vertikale Maschinenachse gleichzeitig an allen Behandlungs- bzw. Füllstationen zwischen einer Bereitstellungsposition und einer Arbeitsposition bewegbar, in der sich die betreffende Aufnahmeöffnung und damit der an dieser Aufnahmeöffnung vorgesehene Behälter in der für das Füllen notwendigen Position unterhalb des zugehörigen Behandlungskopfes bzw. Füllelementes befindet. Nachteilig hierbei ist aber, dass speziell dann, wenn die Behandlungsstationen am Umfang des Rotors sehr dicht aufeinander folgend vorgesehen sind, was für eine angestrebte hohe Leistung unerlässlich ist, die Anzahl der jeder Behandlungsstation zugeordneten unterschiedlichen Aufnahmeöffnungen begrenzt ist, d.h. eine Umstellung der Behandlungsmaschine allenfalls zur Anpassung an zwei unterschiedliche Behältertypen oder — großen möglich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Behandlungsmaschine aufzuzeigen, die diesen Nachteil vermeidet. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Behandlungsmaschine entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.
Bei der erfindungsgemäßen Behandlungsmaschine sind die an die Form und/oder Größe, d.h. Gestalt und/oder Durchmesser der Behälter angepassten Aufnahmeöffnungen an Behälteraufnahmen oder Behälterträgern ausgebildet, die jeweils an den Behandlungsstationen gesondert vorgesehen sind, und zwar derart, dass für diese Behälteraufnahmen und damit auch für deren Aufnahmeöffnungen die Wechselbewegung für die Formatumstellung zwischen der Bereitstellungsposition und der Arbeitsposition möglich ist. Durch entsprechende Mittel wird diese Wechselbewegung für sämtliche Behandlungsstationen gemeinsam durchgeführt, z.B. über ein gemeinsames Halter- und Verstellelement und/oder vorzugsweise zeitgleich.
Die Besonderheit der Erfindung besteht auch darin, dass die einzelnen Behälteraufnahmen nicht nur für die Wechselbewegung für die Formatumstellung ausgebildet, sondern zusätzlich auch austauschbar an den Behandlungsstationen
vorgesehen sind, so dass die jeweilige Behandlungsmaschine jeweils wahlweise mit solchen Behälteraufnahmen ausgestattet werden kann, die passend für die in einer Produktionslinie verarbeiteten oder hauptsächlich verarbeiteten Behälter sind. Hierdurch ist eine Anpassung der jeweiligen Behandlungsmaschine an spezielle Wünsche des Nutzers einer solchen Maschine möglich, insbesondere auch derart, dass der Nutzer die Behandlungsmaschine dann problemlos und ohne großen Zeitaufwand zwischen den von ihm verwendeten Behältertypen umstellen kann.
Trotz einer Anpassung an unterschiedlichste Behältertypen bietet die erfindungsgemäße Ausbildung weiterhin auch den Vorteil, dass die Behandlungsstationen in Transportrichtung des diese Stationen aufweisenden Transportelementes, beispielsweise eines Rotors, in dichter Folge aufeinander vorgesehen werden können.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im Folgenden im Zusammenhang mit den Figuren an einer Behälterbehandlungsmaschine umlaufender Bauart in Form einer Füllmaschine näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in vereinfachter Darstellung und in Draufsicht die als Füllmaschine ausgebildete Behälterbehandlungsmaschine, zusammen mit einer angekoppelten Verschließmaschine; Fig. 2 in vereinfachter Teildarstellung und in Seitenansicht zwei an einem umlaufenden Rotor der Behandlungsmaschine der Figur vorgesehene
Behandlungsköpfe bzw. Füllelemente; Fig. 3 in vereinfachter Teildarstellung ein, als Ring ausgebildetes Halte- und
Verstellelement, zusammen mit dortigen austauschbaren Behälteraufnahmen oder -trägem.
In den Figuren ist 1 eine Behälterbehandlungsmaschine umlaufender Bauart, und zwar im vorliegenden Fall speziell eine Füllmaschine zum Füllen der als Flaschen ausgebildeten Behälter 2 mit einem flüssigen Füllgut.
Die Behälter 2 werden der Behandlungsmaschine 1 über einen Transporteur 3 zugeführt und gelangen dann jeweils einzeln über einen den Behältereinlauf bildenden Transportstern 4 an eine Behandlungsstation 5, die zusammen mit einer Vielzahl weiterer Behandlungsstationen 5 in dichter Folge und in gleichmäßigen Abständen am Umfang eines um eine vertikale Maschinenachse MA in Richtung des Pfeils A umlaufend angetriebenen Rotors 6 vorgesehen ist. Die gefüllten Behälter 2 werden an einem den Behälterauslauf bildenden Transportstern 7 entnommen und
an jeweils eine Behandlungsstation eines Rotors 8 einer Verschließstation 9 übergeben.
Die somit gefüllten und verschlossenen Behälter gelangen dann über einen Auslaufstern 10 an einen Transporteur 11 , über welchen die Behälter 2 einer weiteren Verwendung, beispielsweise einer Etikettiermaschine zugeführt werden.
Jede Behandlungsstation 5 besteht u.a. aus einem am Rotor 6 vorgesehenen Behandlungskopf 12, der bei Ausbildung der Behandlungsmaschine 1 als Füllmaschine ein Füllelement ist. Unter jedem Behandlungskopf 12 ist während der Behandlung der Behälter 2 eine Behälteraufnahme in Form eines Behälterträgers 13 vorgesehen, an welchem der jeweilige Behälter 2 an einem im Bereich seiner Behältermündung 2.1 gebildeten Behälterflansch 2.2 hängend gehalten ist. Um dies zu erreichen, ist jeder mit dem Rotor 6 umlaufender Behälterträger 13 mit einer in etwa halbkreisförmigen Aufnahmeöffnung oder Ausnehmung 14 versehen, die bezogen auf die Maschinenachse MA an ihrer radial außen liegenden Seite offen ist und deren Querschnitt bzw. Radius gleich oder geringfügig größer ist als der Querschnitt bzw. Radius, den die Behälter 2 an der Außenfläche des Behälterhalses aufweisen, die (Außenfläche) an die der Behältermündung 2.1 abgewandte Seite des Behälterflansches 2.2 unmittelbar anschließt.
Um mit der Behandlungsmaschine 1 Behälter 2 unterschiedlicher Größe, d.h. mit unterschiedlichem Hals- oder Neckdurchmesser, beispielsweise mit einem Halsbzw. Neckdurchmesser von 28 mm oder 38 mm behandeln zu können, ist jeder Behandlungsstation zusätzlich zu dem Behälterträger 13 mit der Ausnehmung 14 (beispielsweise für den Halsdurchmesser von 28 mm) ein weiterer Behälterträger 13a mit einer Ausnehmung 14a zugeordnet, die an dem größeren Halsdurchmesser (beispielsweise von 38 mm) angepasst ist und die ebenfalls bezogen auf die Maschinenachse MA an ihrer radial außen liegenden Seite offen ist.
Die beiden, jeder Behandlungsstation 5 bzw. dem dortigen Behandlungskopf 12 zugeordneten Behälterträger 13 und 13a bzw. deren Ausnehmungen 14, 14a sind in Umfangsrichtung des Rotors 6 gegeneinander versetzt. Die Behälterträger 13 und 13a jeder Behandlungsstation 5 sind weiterhin beweglich derart vorgesehen, dass wahlweise für die Behandlung von Behältern 2 mit dem kleineren Halsdurchmesser jeweils der Behälterträger 13 und für die Behandlung von Behältern 2 mit den größeren Halsdurchmesser jeweils der Behälterträger 13a unter jedem Behandlungskopf 12 positioniert werden kann, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform durch Verschieben der Behälterträger 13 und 13a in Umfangsrichtung des Rotors 1 , wie dies in der Figur 3 mit dem Doppelpfeil B
angedeutet sind. Weiterhin sind die Behälterträger 13 und 13a jeweils austauschbar vorgesehen, so dass beispielsweise die an den Behandlungsstationen 5 vorgesehenen Behälterträger 13 und 13a jeweils durch andere, ebenfalls hinsichtlich der Größe der Aufnahmen bzw. Ausnehmungen 14b, 14c unterschiedliche Behälterträger 13b, 13c ausgetauscht werden können, und zwar vorzugsweise unter Verwendung von Schnellverschlusssystemen, die ein schnelles Lösen und Befestigen der Behälterträger 13, 13a, 13b, 13c ermöglichen.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind die jeweils an der Behandlungsmaschine 1 montierten Behälterträger 13 und 13a sämtlicher Behandlungsstationen 5 an einem gemeinsamen ringartigen, die vertikale Maschinenachse MA konzentrisch umschließenden Halte- oder Verstellelement auswechselbar befestigt, so dass bei einer Behälterumstellung der Behandlungsmaschine 1 durch Drehen bzw. Schwenken des Halte- und Verstellelementes 15 um einen Winkelbetrag, der dem Achsabstand der an jeder Behandlungsstation 5 vorhandenen Behälterträgern 13 und 13a bzw. der Aufnahmen 14 und 14a entspricht, an sämtlichen Behandlungsstationen 5 die dort montierten Behälterträger 13 und 13a gewechselt werden.
Wie in der Figur 3 schematisch mit dem Doppelpfeil C angedeutet, sind die auswechselbaren Behälterträger 13 und 13a an dem ringförmigen Halte- und Verstellelement 15 jeweils durch radiales Einschieben von außen und durch anschließendes Verriegeln gehalten. Jeder Behälterträgers 13 bzw. 13a kann nach dem Lösen der Verriegelung von dem Halte- und Verstellelement durch Bewegen radial nach außen abgenommen werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Behälterträger 13 und 13a durch Verschrauben an dem ringförmigen Halte- und Verstellelement 15 lösbar zu befestigen.
Durch Austausch der an der Behandlungsmaschine 1 vorhandenen Behälterträger 13 und 13a durch die Behälterträger 13b bzw. 13c ist z.B. eine Umrüstung der Behälterbehandlungsmaschine 1 zur wahlweisen Behandlung von Behältern mit einem Halsdurchmesser von 33 mm oder 43 mm möglich.
Der Vorteil der beschriebenen Ausführungsform besteht zum einen darin, dass ein Umstellen der Behandlungsmaschine 1 für die Behandlung von Behältern 2 mit sehr unterschiedlichen Halsdurchmesser möglich ist. Durch die unterschiedlichen, an dem Rotor 6 vorgesehenen und für die Umstellung der Behandlungsmaschine 1 in Umfangsrichtung des Rotors beweg- oder verschiebbaren Behälterträger 13 und 13a ist eine schnelle Umstellung der Behandlungsmaschine wenigstens zwischen zwei unterschiedlichen Behältergrößen möglich, und zwar zwischen solchen
Behältergrößen, die üblicherweise in einer die Behandlungsmaschine 1 aufweisenden Produktionsanlage verarbeitet werden.
Dadurch, dass die Behälteraufnahmen 13 und 13a austauschbar sind und vorzugsweise als mit Schnellverschlüssen zusammenwirkende Schnellwechselteile ausgebildet sind, ist die Behältermaschine 1 auf eine Vielzahl weiterer unterschiedlicher Behältergrößen einstellbar bzw. kann bei ihrer Auslieferung an die von dem jeweiligen Kunden hauptsächlich verwendeten Behältergrößen angepasst werden. Hierbei besteht insbesondere die Möglichkeit, die jeweilige Behandlungsmaschine 1 standardmäßig herzustellen und die Maschine dann den jeweiligen Kundenwünschen entsprechend mit solchen Behälterträgern 13 - 13c auszustatten, welche genau auf die Maße der kundenspezifischen Behälter abgestimmt sind.
Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass an jeder Behandlungsstation 5 zwei unterschiedliche Behälterträger 13 - 13c montiert sind. Selbstverständlich kann die Anzahl dieser, jeder Behandlungsstation montierten Behälterträger auch größer als Zwei sein.
Weiterhin wurde vorstehend davon ausgegangen, dass die Behälterträger 13, 13a sämtlicher Behandlungsstationen 5 auswechselbar an einem gemeinsamen, ringförmigen Halte- und Verstellelement 15 vorgesehen sind. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, mehrere bewegliche, beispielsweise auch teilringförmige Halte- und Verstellelemente vorzusehen, an denen dann beispielsweise die Behälterträger 13, 13a jeweils einer Behandlungsstation oder einer Gruppe von Behandlungsstationen vorgesehen sind und die z.B. bei einer Behälterumstellung über eine gemeinsame Steuereinrichtung bewegt werden.
Vorstehend wurde weiterhin davon ausgegangen, dass die Behälterträger 13 - 13c am Rotor 6 beweglich sowie auch austauschbar vorgesehen sind. Es versteht sich, dass entsprechende einen Behälterwechsel ermöglichende Behälterträger auch an anderen Funktionselementen, beispielsweise am Rotor 8 der Verschließmaschine 9 und/oder eventuell an den Transportsternen 4, 7 und 10 vorgesehen werden können.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
Bezugszeichenliste
1 Behandlungsmaschine
2 Behälter
2.1 Behältermündung
2.2 Behälterflansch
3 Transporteur
4 Transportstern
5 Behandlungsstation
6 Rotor
7 Transportstern
8 Rotor
9 Verschließmaschine
10 Transportstern
1 1 Transporteur
12 Behandlungskopf bzw. Füllelement
13 - 13c Behälterträger
14 - 14c Aufnahmeöffnung für Behälterhals
15 Halte- und Verstellelement
A Drehrichtung des Rotors 6
B Verstellbewegung der Behälterträger an der
Behandlungsmaschine bzw. an dem Rotor 6
C Richtung der Befestigung und des Abnehmens der
Behälterträger