EP2387535A2 - Behälterbehandlungsmaschine - Google Patents

Behälterbehandlungsmaschine

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Publication number
EP2387535A2
EP2387535A2 EP09799528A EP09799528A EP2387535A2 EP 2387535 A2 EP2387535 A2 EP 2387535A2 EP 09799528 A EP09799528 A EP 09799528A EP 09799528 A EP09799528 A EP 09799528A EP 2387535 A2 EP2387535 A2 EP 2387535A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
container
clamping
centering
machine according
treatment machine
Prior art date
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Granted
Application number
EP09799528A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2387535B1 (de
Inventor
Klaus Krämer
Oliver Kress
Thomas Stienen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KHS GmbH
Original Assignee
KHS GmbH
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Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=41796067&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP2387535(A2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by KHS GmbH filed Critical KHS GmbH
Publication of EP2387535A2 publication Critical patent/EP2387535A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2387535B1 publication Critical patent/EP2387535B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65C—LABELLING OR TAGGING MACHINES, APPARATUS, OR PROCESSES
    • B65C9/00—Details of labelling machines or apparatus
    • B65C9/02—Devices for moving articles, e.g. containers, past labelling station
    • B65C9/04—Devices for moving articles, e.g. containers, past labelling station having means for rotating the articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65C—LABELLING OR TAGGING MACHINES, APPARATUS, OR PROCESSES
    • B65C9/00—Details of labelling machines or apparatus
    • B65C9/06—Devices for presenting articles in predetermined attitude or position at labelling station

Definitions

  • the invention relates to a container treatment machine of rotating design according to the preamble of claim 1.
  • Containers are in the context of the invention containers or container-like packaging of any kind, as they are used for packaging of products such as drinks, food, cosmetics, pharmaceuticals, etc. Accordingly, for the purposes of the present invention, containers are in particular also bottles, cans or other bottle or can-like containers made of a very wide variety of materials, e.g. made of metal, glass or plastic, for example PET.
  • Container treatment machines and such circumferential design are known in particular as labeling machines in various designs. Inspection machines are also known as container treatment machines of rotating design, in which the containers are examined visually, for example, for damage and / or contamination.
  • Known container handling machines of circulating design include i.a. a gyro rotatable about a vertical axis of the machine and having at least one (first) rotor element on at least one of e.g. controlled rotatable or pivotable container carrier, for example in the form of container plates forms, and at least one further (second) rotor element, which is fixedly connected to the first rotor element, a plurality, each associated with a container carrier functional elements, for. in the form of clamping and / or centering elements, which are controlled by a control cam on a non-rotating rotor portion of a machine frame (carrier element as Hubkurveniques) are movable, for example by a predetermined stroke in the vertical direction, i. can be moved up and down parallel to the machine axis.
  • the respective clamping and / or centering controlled directly upon the transfer of a container to a treatment position on the top or the head of the container is lowered so that the container is centered for the treatment with its vertical container axis with respect to the container carrier or its axis and is held clamped between the container carrier and the clamping and / or centering.
  • the treatment of the container takes place during the rotational movement of the rotor in the angular range between the container inlet and the container outlet.
  • the respective clamping and / or centering element is removed with the lifting curve, after which the container is then removed or removed from the respective treatment position.
  • the compression springs used or their spring constants are therefore selected so that even containers with a smaller container height are clamped with sufficient force to securely fix these containers at high rotational speeds of the rotor and high angular accelerations at the treatment positions and sufficiently tight to press the respective container carrier.
  • each container is subject, inter alia, considerable angular acceleration and resulting Acceleration forces, which he can only follow if it is pressed with sufficient force on the respective container carrier.
  • the container carriers are preferably controlled rotatable and pivotable in order to rotate or pivot the respective container during the treatment, for example during labeling.
  • the container carriers are indeed preferably equipped with a friction lining, in addition to the quality of these riding pads but also the force with which the container between the clamping and / or centering and the container carrier is clamped, essential for safe entrainment and rotary and swiveling movement of the container.
  • the usual clamping or contact force is in the range of 120 - 250 N.
  • Today's conventional container, in particular conventional containers made of glass can absorb these forces without problems, but for reasons of material and cost savings, but it is a constant goal u.a. also by beverage manufacturers to further reduce the weight of the containers, which inevitably leads to containers with reduced wall thickness and / or strength.
  • the object of the invention is to show a container treatment machine, in particular labeling, which makes it possible to control or regulate the contact force as precisely as possible, with which the respective centering or clamping element rests against a container, even regardless of tolerances, especially in the container height , To solve this problem, a treatment machine according to the patent claim 1 is formed.
  • the clamping and / or centering units are each equipped with independent actuating elements which enable individual actuation of the clamping and / or centering units and thus of the clamping and / or clamping and / or centering elements therein, in particular force-controlled as well. so that a precisely preselected, for example, a maximum still allowable contact pressure with the clamping and / or centering elements lowered on the container is exerted on the respective container, without even in the case of dimensional Tolerances or deviations of the container, the risk of damage or a container break by exceeding a maximum allowable contact pressure exists.
  • Figure 1 is a schematic representation in plan view of a container treatment machine in the form of a labeling machine. 2 shows a detail of a container in the form of a bottle;
  • FIG. 3 shows a detail of a treatment position of the treatment machine of FIG. 1;
  • FIG. 4 and 5 in an individual view a clamping and / or centering element in the form of a clamping and centering element for use in a container handling machine, in perspective view and in side view, each together with a partial view of a container in the form of a bottle.
  • 1 is a container treatment machine in the form of a labeling machine for labeling containers in the form of bottles 2.
  • the treatment machine 1 comprises in a conventional manner a rotor 3 rotatable about a vertical machine axis MA (arrow A) on its rotor element 3.1 offset at uniform angular intervals around the machine axis MA multiple treatment positions 4 are formed, each consisting of a standing surface for the bottles 2 forming rotary or bottle plate 5 and arranged above the bottle plate 5 clamping and / or centering unit 6 with Einspannn - And / or centering element 7 in the form of a centering tulip.
  • the bottles 2 are the treatment machine 1 via an outer feed dog 7 upright supplied (arrow B of Figure 1) and passed through a formed by a Einteilschnecke and a subsequent transport star container inlet 8 each to a treatment position 4, so that each bottle 2 there with its bottom gets up on the bottle plate 5.
  • the initially raised clamping and / or centering element 7 is lowered onto the head of the respective bottles 2 so that they are centered with their vertical axis with respect to the axis FA of the respective bottle plate 5 and between the bottle plate 5 and the clamping and / or centering element 7 or the bottle 2 is clamped to its bottle head receiving centering tulip.
  • the bottles 2 centered and held at the treatment positions 4 are moved with the revolving rotor 3 past at least one labeling unit 10, with which one label is applied to each bottle 2, for example in the form that the relevant label 11 is first passed to the respective bottle 2 with a leading label end and then subsequently applied by rolling the bottle 2 and the respective bottle plate 5 about the vertical, parallel to the machine axis MA oriented axis FA to the bottle outer surface or rolled.
  • the application of the labels 11 to the bottles 2 can of course be done in other ways, for example by transferring glued labels 11 to the bottles 2 and by pressing the labels using pressing elements and / or brushes, which are provided in the direction of rotation A following the labeling unit 10, preferably in turn under controlled rotation and / or pivoting of the respective bottle 2 about the axis FA
  • the corresponding bottle plate 5 is rotated or pivoted, for example, via at least one control cam or via at least one drive, for example via a drive common to all bottle plates 5 drive or drives, for groups of bottle plates 5 or for each bottle plate. 5 are provided separately.
  • the bottle plates 5 are preferably provided on their upper side with at least one friction lining.
  • the bottles 2 provided with the labels 11 are removed from the individual treatment positions 4 after lifting the clamping and / or centering units 6 or clamping and / or centering elements 7 on a container outlet 12 formed by a transport star and forwarded to an external conveyor 13, via which the labeled bottles 2 are supplied for further use (arrow C of FIG. 1).
  • a special feature of the treatment machine 1 is that for the up and down movement (double arrow D) of the clamping and / or centering units 6 with the Einspannn- and / or centering elements 7 in the axis FA for each clamping and / or centering unit 6 a independent actuator 14 is provided, for example in the form of a pneumatic, hydraulic, electric, electromotive or electromagnetic actuator.
  • These actuators can be, for example, at least one pneumatic or hydraulic cylinder or an electromotive movement transmission or an electromagnetic linear drive or an electromagnetic lifting element.
  • the actuating elements 14 are provided on a common, for example disk-like rotor element 3.2, which is mechanically connected, for example, with the rest of the rotor 3 and rotates with this.
  • rotor element 3.2 it is also possible to support the rotor element 3.2 independently of the remaining rotor 3, in particular also independently of the bottle plate 5 or other bottle or container carrier having rotor element 3.1 rotatably mounted to the machine axis MA on a machine frame.
  • the rotor element 3.1 and the rotor element 3.2 are then synchronously and in the same direction via each independent drives or a common drive, ie in particular also angularly and with the same angular velocity drivable, wherein in the case of a common drive, the rotor elements 3.1 and 3.2 only drivingly on this common Drive are connected.
  • FIG. 3 shows a further, highly advantageous development of the present invention.
  • each clamping and / or centering unit 6 is provided with a servo or servomotor 15 which effects the controlled rotation of the respective bottles 2 about their bottle axis or about the axis FA, namely on the upper side of a slide or bearing element 16 , which is controlled by the actuator 14 in accordance with the arrow D up and down moves.
  • the bearing element 16 which is arranged coaxially with the axis FA output shaft 17 of the servomotor 15 is rotatably mounted, but not axially displaceable. At the lower end of the output shaft 17, the respective clamping and / or centering unit is provided.
  • the actuating elements 14 are individually controllable, in particular also in the form that the clamping and / or centering elements 7 force-controlled abut against the head of the respective bottle 2, ie with a predetermined, optimally selected contact pressure, on the one hand, a sufficiently firm clamping of Bottles 2 between the clamping and / or centering unit 6 and the Einspannn- and / or centering element 7 and the bottle plate 5, as for others for the controlled rotation and pivoting of the bottles 2 with the servo motors 15 about the respective axis FA and for the secure hold of the bottles 2 is required, but on the other hand, a destruction or inadmissible deformation of the bottles 2, especially those made of plastic, for example, avoids PET with certainty.
  • the bottle plates 5 are for example freely rotatably mounted about the axis FA on the rotor element 3.2. Basically, however, it is possible to provide for the bottle plate 5 also a example independent drive with which each bottle plate 5 is rotated or pivoted during controlled rotation or pivoting of the bottle 2 about the axis FA in synchronism with the rotational movement of the servomotor 15.
  • the force control i. the control or regulation of the contact force with which the clamping and / or centering elements 7 abut against the respective bottles 2
  • the contact pressure applied with the clamping and / or centering unit 6 or its clamping and / or centering element 7 (centering tulip) against the respective bottle 2 is, for example, 120 to 270 N, preferably about 160 N.
  • FIGS 4 and 5 show in a simplified representation again a clamping and / or centering unit 6a, which can be provided instead of the clamping and / or centering unit 6 at the respective treatment position 4. While in the lowered clamping and / or centering units 6 the bottles 2 are accommodated with their bottle cap provided with the bottle cap only in the respective clamping and / or centering element 7, each clamping and / or centering unit 6a with a centering and gripper element or equipped with a centering and clamping element 7a.
  • the respective centering and clamping element 7a is provided at the lower, tapered end 18 of the shaft 17 corresponding shaft 17a, and indeed such that the centering and clamping element 7a is axially displaceable by a certain stroke on the shaft 17a, but with the shaft 17a rotates.
  • Each centering and clamping element 7a consists essentially of two hingedly interconnected jaws 19 which are hingedly connected together via a hinge 20 and supplement with lower jaw portions 19.1 to a receptacle 21, which on the bottle plate 5, not shown underside of the center and clamping element 7a is open and serves for the clamping attachment of the respective bottle 2 at its bottle head.
  • Upper jaw portions 19.2 cooperate with the conical surface of the shaft end 18.
  • the respective centering and clamping element 7a is biased in the open position of the receptacle 21, so that the controlled lowering of the clamping and / or centering unit 6a on a bottle 2 of the bottle head initially received in the open receptacle 21, the bottle. 2 centered with respect to the axis FA and then on further lowering of the clamping and / or centering unit 6a over the conical surface of the shaft end 18, the centering and clamping element 7a and its receptacle 21 for clamping the bottle head is closed.
  • the respective bottle 2 is then held by clamping on the shaft 17a and can be controlled in this state with the servomotor of the clamping and / or centering unit 6a rotated about the axis FA.
  • the pressing force with which these or their centering and clamping elements 7a abut against the head of the bottles 2 is controlled or regulated to achieve optimum conditions, again by corresponding individual ones Activation of the associated actuating elements 14.
  • the use of the clamping and / or centering units 6a equipped with the centering and clamping elements 7a has the further advantage that the pressing forces can be chosen to be much smaller, for example in the range of only about 60 N or smaller.
  • centering and clamping elements 7a is particularly advantageous in such containers or bottles 2, which are made of plastic, for example PET by stretch blow molding or stretch blow molding, since such containers in the region of their container head have an increased wall thickness and thus there is a safe Clamping the container or bottles 2 with the centering or clamping elements 7a is possible.
  • the term container treatment machine also means inspection machines in a rotary design.
  • the containers or bottles 2 are fed to the rotor 3 in a manner analogous to a labeling or removed from this. If the containers or bottles 2 are then in their treatment position, they are likewise fixed in the correct position to the treatment positions by means of clamping or centering units 6, 6a or centering and clamping elements 7, 7a.
  • the containers or bottles 2 are then moved past at least one inspection device which inspects the containers or bottles 2 in a suitable manner.
  • the inspection may be an optical inspection. However, it may also be an x-ray, ultrasound, temperature or other control.

Abstract

Behälterbehandlungsmaschine zum Behandeln von Behältern (2), insbesondere Etikettiermaschine, mit einem um eine vertikale Maschinenachse (11) umlaufend antreibbaren Rotor (3) und mit mehreren am Rotor gebildeten Behandlungspositionen (4), die jeweils wenigstens einen Behälterträger (5) sowie eine Einspann- und/oder Zentriereinheit (6, 6a) aufweisen, welche in einer gesteuerten Hubbewegung (d) zwischen einer Ausgangsstellung und einer den jeweiligen Behälter (2) zentrierenden und/oder einspannenden Position gesteuert bewegbar ist.

Description

Behälterbehandlungsmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Behälterbehandlungsmaschine umlaufender Bauart gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.
Behälter sind im Sinne der Erfindung Behälter oder behälterartige Packmittel jeglicher Art, wie sie zum Verpacken von Produkten beispielsweise von Getränken, Nahrungsmitteln, Kosmetika, Arzneimittel usw. verwendet werden. Behälter sind im Sinne der vorliegenden Erfindung dementsprechend insbesondere auch Flaschen, Dosen oder andere flaschen- oder dosenartige Behälter aus unterschiedlichsten Werkstoffen, z.B. aus Metall, Glas oder Kunststoff, beispielsweise PET.
Behälterbehandlungsmaschinen und solche umlaufender Bauart sind insbesondere auch als Etikettiermaschinen in verschiedenster Ausführung bekannt. Ebenfalls als Behälterbehandlungsmaschinen umlaufender Bauart sind auch Inspektionsmaschinen bekannt, bei welchen die Behälter beispielsweise optisch auf Beschädigungen und/oder Verschmutzungen untersucht werden.
Bekannte Behälterbehandlungsmaschinen umlaufender Bauart umfassen u.a. einen um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Kreisel oder Rotor, der an wenigstens einem (ersten) Rotorelement mehrere z.B. gesteuert dreh- oder schwenkbare Behälterträger, beispielsweise in Form von Behältertellern bildet, und wenigstens ein weiteres (zweites) Rotorelement, welches mit dem ersten Rotorelement fest verbunden ist, mehrere, jeweils einen Behälterträger zugeordnete Funkti- onselemente z.B. in Form von Einspannn- und/oder Zentrierelementen aufweist, die durch eine Steuerkurve an einem mit dem Rotor nicht umlaufenden Abschnitt eines Maschinenrahmens (Trägerelement als Hubkurventräger) gesteuert bewegbar sind, beispielsweise um einen vorgegebenen Hub in vertikaler Richtung, d.h. parallel zur Maschinenachse auf und ab bewegbar sind.
Insbesondere bei Ausbildung als Etikettiermaschine werden die zu behandelnden, d.h. zu etikettierenden Behälter den am Rotor von jeweils einem Behälterträger und einem Einspannn- und/oder Zentrierelement (z.B. Zentriertulpe) gebildeten Behandlungsstationen oder -Positionen über einen Behältereinlauf nach einander zugeführt, wobei das jeweilige Einspannn- und/oder Zentrierelement unmittelbar bei der Übergabe eines Behälters an eine Behandlungsposition auf die Oberseite oder den Kopf des Behälters gesteuert abgesenkt wird, sodass der Behälter für die Behandlung mit seiner vertikalen Behälterachse in Bezug auf den Behälterträger bzw. dessen Achse zentriert wird und zwischen dem Behälterträger und dem Einspannn- und/oder Zentrierelement eingespannt gehalten ist. Die Behandlung der Behälter erfolgt während der Drehbewegung des Rotors im Winkelbereich zwischen dem Behältereinlauf und dem Behälterauslauf. Am Behälterauslauf wird von jedem Behälter das jeweiligen Einspann- und/oder Zentrierelement mit die Hubkurve abgenommen, worauf der Behälter anschließend von der jeweiligen Behandlungsposition abgenommen oder entfernt wird.
Bei bekannten Behälterbehandlungsmaschinen erfolgt das Anheben und Absenken der Einspannn- und/oder Zentrierelemente bzw. Zentriertulpen durch ortsfeste Kurvenbahnen oder Steuerkurven, in die jeweils Steuerrollen an den mit dem Rotor umlaufenden Einspannn- und/oder Zentrierelementen eingreifen. Jedes Einspannn- und/oder Zentrierelement wird beim Einspannen an der Behandlungsposition durch die Kraftwirkung einer vorgespannten Feder mit einer Anpress- oder Kopfkraft auf dem jeweiligen Behälter aufgedrückt, die u.a. von der Federkonstante der verwendeten Druckfedern und der Behälterhöhe bestimmt ist, sodass sich eine von der Behälterhöhe abhängige Einspannkraft ergibt, d.h. insbesondere auch eine von Maß- und Fertigungstoleranzen der Behälter abhängige Einspannkraft. Üblicherwei- se sind die verwendeten Druckfedern bzw. deren Federkonstanten daher so ausgewählt, dass auch noch Behälter mit geringerer Behälterhöhe mit ausreichender Kraft eingespannt werden, um diese Behälter auch bei hoher Drehzahl des Rotor und hohen Winkelbeschleunigungen sicher an den Behandlungspositionen zu fixieren und ausreichend fest an den jeweiligen Behälterträger anzudrücken.
Während des Etikettierens und/oder des Ausrichtens bzw. Zentrierens unterliegt jeder Behälter u.a. erheblichen Winkelbeschleunigungen und daraus resultierenden Beschleunigungskräften, denen er nur dann folgen kann, wenn er mit ausreichender Kraft auf den jeweiligen Behälterträger angedrückt wird. Die Behälterträger sind bevorzugt gesteuert dreh- und schwenkbar, um den jeweiligen Behälter während der Behandlung, z.B. während des Etikettierens zu drehen bzw. zu schwenken. Für eine sichere Übertragung dieser gesteuerten Drehbewegung auf den Behälter sind die Behälterträger zwar vorzugsweise mit einem Reibbelag ausgestattet, neben der Qualität diese Reitbelages ist aber auch die Kraft, mit der der Behälter zwischen dem Einspannn- und/oder Zentrierelement und dem Behälterträger eingespannt ist, wesentlich für die sichere Mitnahme und Dreh- und Schwenkbewegung des Behäl- ters.
Die übliche Einspann- oder Anpresskraft liegt im Bereich von 120 - 250 N. Heute übliche Behälter, insbesondere übliche aus Glas gefertigte Behälter können diese Kräfte zwar problemlos aufnahmen, aus Gründen der Material- und Kostenersparnis ist es aber ein ständiges Ziel u.a. auch von Getränkeherstellern, das Gewicht der Behälter weiter zu senken, was zwangsläufig zu Behältern mit reduzierter Wandstärke und/oder Festigkeit führt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Behälterbehandlungsmaschine, insbesondere Etikettiermaschine aufzuzeigen, die es ermöglicht, die Anpresskraft möglichst exakt zu steuern oder zu regeln, mit der das jeweilige Zentrier- oder Einspannelement gegen einen Behälter anliegt, und zwar auch unabhängig von Toleranzen insbesondere in der Behälterhöhe. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Behandlungsmaschine entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.
Bei der Erfindung sind die Einspann- und/oder Zentriereinheiten jeweils mit eigenständigen Betätigungselementen ausgestattet, die ein individuelles Betätigen der Einspann- und/oder Zentriereinheiten und damit der dortigen Einspann- und/oder Einspannn- und/oder Zentrierelemente insbesondere auch kraftgesteuert ermögli- chen, sodass auf dem jeweiligen Behälter eine exakt vorgewählte, beispielsweise eine maximal noch zulässige Anpresskraft mit dem auf dem Behälter abgesenkten Einspann- und/oder Zentrierelemente ausgeübt wird, ohne dass auch bei maßlichen Toleranzen oder Abweichungen der Behälter die Gefahr einer Beschädigung oder eines Behälterbruchs durch Überschreiten einer maximal zulässige Anpresskraft besteht.
Durch die Verwendung von eigenständig steuerbaren, d.h. die Hubbewegungen der Einspann- und/oder Zentrierelemente eigenständig ausführenden Betätigungselementen kann die bei herkömmlichen Behandlungsmaschinen, insbesondere auch bei herkömmlichen Etikettiermaschinen übliche, überaus kostenintensive Hubkurve entfallen. Hierdurch ist grundsätzlich auch eine wesentliche Vereinfachung der Ge- samtkonstruktion einer Behälterbehandlungsmaschine möglich.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkma- Ie für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung und in Draufsicht eine Behälterbehandlungsmaschine in Form einer Etikettiermaschine; Fig. 2 in Einzeldarstellung einen Behälter in Form einer Flasche;
Fig. 3 in Einzeldarstellung eine Behandlungsposition der Behandlungsmaschine der Figur 1 ;
Fig. 4 und 5 in Einzeldarstellung ein Einspannn- und/oder Zentrierelement in Form eines Klemm- und Zentrierelementes zur Verwendung bei einer Behälterbe- handlungsmaschine, in perspektivischer Ansicht sowie in Seitenansicht, jeweils zusammen mit einer Teildarstellung eines Behälters in Form einer Flasche. In den Figuren ist 1 eine Behälterbehandlungsmaschine in Form einer Etikettiermaschine zum Etikettieren von Behältern in Form von Flaschen 2. Die Behandlungsmaschine 1 umfasst in an sich bekannter Weise einen um eine vertikale Maschi- nenachse MA umlaufend antreibbaren Rotor 3 (Pfeil A), an dessen Rotorelement 3.1 in gleichmäßigen Winkelabstände um die Maschinenachse MA versetzt mehrere Behandlungspositionen 4 gebildet sind, und zwar jeweils bestehend aus einem eine Standfläche für die Flaschen 2 bildenden Dreh- oder Flaschenteller 5 und aus einer oberhalb des Flaschentellers 5 angeordneten Einspann- und/oder Zentriereinheit 6 mit Einspannn- und/oder Zentrierelement 7 in Form einer Zentriertulpe.
Die Flaschen 2 werden der Behandlungsmaschine 1 über einen äußeren Transporteur 7 aufrecht stehend zugeführt (Pfeil B der Figur 1) und über einen von einer Einteilschnecke und einem anschließenden Transportstern gebildeten Behältereinlauf 8 jeweils an eine Behandlungsposition 4 übergeben, sodass jede Flasche 2 dort mit ihrem Boden auf dem Flaschenteller 5 aufsteht. Unmittelbar bei dieser Übergabe wird das zunächst angehobene Einspannn- und/oder Zentrierelement 7 auf den Kopf der jeweiligen Flaschen 2 abgesenkt, sodass diese hierbei mit ihrer vertikalen Flaschenachse in Bezug auf die Achse FA des jeweiligen Flaschentellers 5 zentriert und zwischen dem Flaschenteller 5 und dem Einspannn- und/oder Zentrierelement 7 bzw. der die Flasche 2 an ihren Flaschenkopf aufnehmenden Zentriertulpe eingespannt ist. Die so an den Behandlungspositionen 4 zentrierten und gehaltenen Flaschen 2 werden mit dem umlaufenden Rotor 3 an wenigstens einem Etikettieraggregat 10 vorbei bewegt, mit dem jeweils ein Etikett auf jede Flaschen 2 aufge- bracht wird, beispielsweise in der Form, dass das betreffende Etikett 11 zunächst an die jeweilige Flasche 2 mit einem vorauseilenden Etikettenende übergeben und dann anschließend durch Drehen der Flasche 2 bzw. des betreffenden Flaschentellers 5 um die vertikale, parallel zur Maschinenachse MA orientierte Achse FA an die Flaschenaußenfläche angelegt bzw. angerollt wird.
Das Aufbringen der Etiketten 11 auf die Flaschen 2 kann selbstverständlich auch auf andere Weise erfolgen, beispielsweise durch Übergabe von beleimten Etiketten 11 an die Flaschen 2 und durch Andrücken der Etiketten unter Verwendung von Andrückelementen und/oder Bürsten, die in Drehrichtung A auf das Etikettieraggregat 10 folgend vorgesehen sind, und zwar bevorzugt wiederum unter gesteuertem Drehen und/oder Schwenken der jeweiligen Flasche 2 um die Achse FA des zuge- hörigen Flaschentellers 5. Das Drehen oder Schwenken der Flaschenteller 5 erfolgt beispielsweise über wenigstens eine Steuerkurve oder über wenigstens einen Antrieb, beispielsweise über einen für sämtliche Flaschenteller 5 gemeinsamen Antrieb oder über Anriebe, die für Gruppen von Flaschentellern 5 oder für jeden Flaschenteller 5 gesondert vorgesehen sind. Die Flaschenteller 5 sind dabei an ihrer Ober- seite vorzugsweise mit wenigstens einem Reibbelag versehen.
Die mit den Etiketten 11 versehenen Flaschen 2 werden den einzelnen Behandlungspositionen 4 nach Anheben der Einspann- und/oder Zentriereinheiten 6 oder Einspannn- und/oder Zentrierelemente 7 an einem von einem Transportstern gebil- deten Behälterauslauf 12 entnommen und an einen äußeren Transporteur 13 weitergeleitet, über den die etikettierten Flaschen 2 einer weiteren Verwendung zugeführt werden (Pfeil C der Figur 1).
Eine Besonderheit der Behandlungsmaschine 1 besteht darin, dass für die Auf- und Abbewegung (Doppelpfeil D) der Einspann- und/oder Zentriereinheiten 6 mit den Einspannn- und/oder Zentrierelementen 7 in der Achse FA für jede Einspann- und/oder Zentriereinheit 6 ein eigenständiges Betätigungselement 14 vorgesehen ist, beispielsweise in Form eines pneumatischen, hydraulischen, elektrischen, elektromotorischen oder elektromagnetischen Stellgliedes. Bei diesen Stellgliedern kann es sich z.B. um wenigstens einen Pneumatik- oder Hydraulikzylinder oder ein elektromotorisches Bewegungsgetriebe oder um einen elektromagnetischen Linear- Antrieb oder um ein elektromagnetisches Hubelement handeln. Die Betätigungselemente 14 sind an einem gemeinsamen, beispielsweise scheibenartig ausgebildeten Rotorelement 3.2 vorgesehen, welches beispielsweise mit dem übrigen Rotor 3 mechanisch verbunden ist und mit diesem umläuft. Grundsätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, das Rotorelement 3.2 unabhängig von dem restlichen Rotor 3, insbesondere auch unabhängig von dem die Flaschenteller 5 oder andere Flaschen- oder Behälterträger aufweisenden Rotorelement 3.1 um die Maschinenachse MA drehbar an einem Maschinengestell zu lagern. Das Rotorelement 3.1 und das Rotorelement 3.2 sind dann über jeweils eigenständige Antriebe oder über einen gemeinsamen Antrieb synchron und gleichsinnig, d.h. insbesondere auch winkelgenau und mit der selben Winkelgeschwindigkeit antreibbar, wobei im Falle eines gemeinsamen Antriebs die Rotorelemente 3.1 und 3.2 ausschließlich nur antriebsmäßig über diesen gemeinsamen Antrieb verbunden sind.
In der Figur 3 ist eine weitere, überaus vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung dargestellt. Bei dieser Weiterbildung ist jede Einspann- und/oder Zentriereinheit 6 mit einem das gesteuerte Drehen der jeweiligen Flaschen 2 um ihre Flaschenachse bzw. um die Achse FA bewirkenden Stell- oder Servomotor 15 verse- hen, und zwar an der Oberseite eines Schlittens oder Lagerelementes 16, welches mit dem Betätigungselement 14 entsprechend dem Pfeil D gesteuert auf- und ab bewegt wird. In dem Lagerelement 16 ist die achsgleich mit der Achse FA angeordnete Ausgangswelle 17 des Stellmotors 15 drehbar, aber axial nicht verschiebbar gelagert. An dem unteren Ende der Ausgangswelle 17 ist die jeweilige Einspann- und/oder Zentriereinheit vorgesehen.
Die Betätigungselemente 14 sind individuell steuerbar, insbesondere auch in der Form, dass die Einspannn- und/oder Zentrierelemente 7 kraftgesteuert gegen den Kopf der jeweiligen Flasche 2 anliegen, d.h. mit einer vorgegebenen, optimal ge- wählten Anpresskraft, die einerseits ein ausreichend festes Anspannen der Flaschen 2 zwischen der Einspann- und/oder Zentriereinheit 6 bzw. dem Einspannn- und/oder Zentrierelement 7 und dem Flaschenteller 5, wie es u.a. für das gesteuerte Drehen und Schwenken der Flaschen 2 mit den Stellmotoren 15 um die jeweilige Achse FA und für den sicheren Halt der Flaschen 2 erforderlich ist, andererseits aber ein Zerstören oder unzulässiges Verformen der Flaschen 2, insbesondere auch solcher aus Kunststoff, beispielsweise PET mit Sicherheit vermeidet. Die Flaschenteller 5 sind beispielsweise frei drehbar um die Achse FA an dem Rotorelement 3.2 gelagert. Grundsätzlich besteht aber die Möglichkeit, für die Flaschenteller 5 ebenfalls einen beispielsweise eigenständigen Antrieb vorzusehen, mit dem jeder Flaschenteller 5 beim gesteuerten Drehen oder Schwenken der Flasche 2 um die Achse FA synchron mit der Drehbewegung des Stellmotors 15 gedreht bzw. geschwenkt wird.
Die Kraftsteuerung, d.h. die Steuerung oder Regelung der Anpresskraft, mit der die Einspannn- und/oder Zentrierelemente 7 gegen die jeweilige Flaschen 2 anliegen, kann auf unterschiedlichste Weise erfolgen, beispielsweise bei pneumatischen oder hydraulischen Betätigungselementen 14 unter Berücksichtigung und/oder Steuerung und/oder Regelung des pneumatischen oder hydraulischen Drucks, bei elektrischen Betätigungselementen 14 unter Berücksichtigung und/oder Steuerung oder Regelung der Spannung und/oder des elektrischen Stroms für die Betätigungsele- mente 14 und/oder mittels Sensoreinrichtungen, die die auf die jeweilige Flasche 2 über die Einspann- und/oder Zentriereinheiten 6 ausgeübte Kraft erfassen.
Die Anpresskraft, die mit der die Einspann- und/oder Zentriereinheit 6 bzw. deren Einspannn- und/oder Zentrierelement 7 (Zentriertulpe) gegen die jeweilige Flasche 2 anliegt, beträgt beispielsweise 120 bis 270 N, bevorzugt etwa 160 N.
Die Figuren 4 und 5 zeigen in vereinfachter Darstellung nochmals eine Einspann- und/oder Zentriereinheit 6a, die anstelle der Einspann- und/oder Zentriereinheit 6 an der jeweiligen Behandlungsposition 4 vorgesehen werden kann. Während bei dem abgesenkten Einspann- und/oder Zentriereinheiten 6 die Flaschen 2 mit ihrem mit dem Flaschenverschluss versehenen Flaschenkopf lediglich in dem jeweiligen Einspannn- und/oder Zentrierelement 7 aufgenommen sind, ist jede Einspann- und/oder Zentriereinheit 6a mit einem Zentrier- und Greiferelement bzw. mit einem Zentrier- und Klemmelement 7a ausgestattet.
Das jeweilige Zentrier- und Klemmelement 7a ist dabei am unteren, sich verjüngenden Ende 18 der der Welle 17 entsprechenden Welle 17a vorgesehen, und zwar derart, dass das Zentrier- und Klemmelement 7a jeweils um einen gewissen Hub auf der Welle 17a axial verschiebbar ist, aber mit der Welle 17a mitdreht.
Jedes Zentrier- und Klemmelement 7a besteht im Wesentlichen aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Klemmbacken 19, die über ein Gelenk 20 gelenkig miteinander verbunden sind und sich mit unteren Klemmbackenabschnitten 19.1 zu einer Aufnahme 21 ergänzen, die an der dem nicht dargestellten Flaschenteller 5 zugewandten Unterseite des Zentrier- und Klemmelementes 7a offen ist und zur klemmenden Befestigung der jeweiligen Flasche 2 an ihrem Flaschenkopf dient. Obere Klemmbackenabschnitten 19.2 wirken mit der Kegelfläche des Wellenendes 18 zusammen.
Durch nicht dargestellte Federmittel ist das jeweilige Zentrier- und Klemmelement 7a in die offene Stellung der Aufnahme 21 vorgespannt, sodass beim gesteuerten Absenken der Einspann- und/oder Zentriereinheit 6a auf eine Flasche 2 der Flaschenkopf zunächst in der offenen Aufnahme 21 aufgenommen, die Flasche 2 in Bezug auf die Achse FA zentriert und dann beim weiteren Absenken der Einspann- und/oder Zentriereinheit 6a über die Kegelfläche des Wellenendes 18 das Zentrier- und Klemmelement 7a bzw. dessen Aufnahme 21 zum Festklemmen des Flaschen- kopfes geschlossen wird. Die jeweilige Flasche 2 ist dann durch Klemmen an der Welle 17a gehalten und kann in diesem Zustand mit dem Stellmotor der Einspann- und/oder Zentriereinheit 6a gesteuert um die Achse FA gedreht werden.
Auch bei Verwendung der Einspann- und/oder Zentriereinheit 6a wird die Anpress- kraft, mit der diese bzw. deren Zentrier- und Klemmelemente 7a gegen den Kopf der Flaschen 2 anliegen, zur Erzielung optimaler Verhältnisse gesteuert oder geregelt, und zwar wiederum durch entsprechende individuelle Ansteuerung der zugehörigen Betätigungselemente 14. Allerdings hat die Verwendung der mit den Zentrier- und Klemmelementen 7a ausgestatteten Einspann- und/oder Zentriereinheiten 6a den weiteren Vorteil, dass die Anpresskräfte wesentlich kleiner gewählt werden können, beispielsweise im Bereich von nur etwa 60 N oder kleiner. Die Verwendung der Zentrier- und Klemmelemente 7a ist insbesondere auch bei solchen Behältern oder Flaschen 2 von Vorteil, die aus Kunststoff, beispielsweise aus PET durch Streckformblasen oder Streckblasen hergestellt sind, da derartige Behälter im Bereich ihres Behälterkopfes eine vergrößerte Wanddicke aufweisen und somit dort ein gefahrloses Einspannen der Behälter bzw. Flaschen 2 mit den Zentrier- oder Klemmelementen 7a möglich ist.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
Wie bereits dargestellt, sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter dem Begriff Behälterbehandlungsmaschine auch Inspektionsmaschinen in Rundläuferausfüh- rung zu verstehen. Bei diesen Inspektionsmaschinen werden die Behälter bzw. Flaschen 2 dem Rotor 3 in analoger Weise zu einer Etikettiermaschine zugeführt oder von diesem abgenommen. Befinden sich die Behälter oder Flaschen 2 dann an ihrer Behandlungsposition, so werden diese ebenfalls durch Einspann- oder Zentriereinheiten 6, 6a oder Zentrier- und Klemmelemente 7, 7a lagerichtig auf den Behand- lungspositionen fixiert.
Im Laufe der Drehbewegung des Rotors 3 werden die Behälter oder Flaschen 2 anschließend an mindestens einer Inspektionsvorrichtung vorbeibewegt, welche die Behälter oder Flaschen 2 auf geeignete Art und Weise inspiziert. Beispielsweise kann es sich bei der Inspektion um eine optische Kontrolle handeln. Ebenfalls kann es sich aber auch um eine Röntgen-, Ultraschall-, Temperatur- oder auch sonstige Kontrolle handeln.
Im Hause der Anmelderin wurde für die vorliegende Innovation das Stichwort „Automatische Zentriertulpen" geprägt. Bezugszeichenliste
1 Behälterbehandlungsmaschine
2 Flasche
3 Rotor
3.1 , 3.2 Rotorelement
4 Behandlungsposition
5 Dreh- oder Flaschenteller
6, 6a Einspann- und/oder Zentriereinheit
7, 7a Einspannn- und/oder Zentrierelement oder Zentriertulpe
8 Transporteur
9 Behältereinlauf
10 Etikettieraggregat
11 Etikett
12 Behälterauslauf
13 Transporteur
14 Betätigungselement
15 Stellmotor
16 Lagerelement oder Schlitten
17, 17a Ausgangswelle
18 Wellenende
19 Klemmbacken
19.1, 19.2 Klemmbackenabschnitt
20 Gelenk
21 Aufnahme
A Drehrichtung des Rotors 3
B Transportrichtung des Transporteurs 8
C Transportrichtung des Transporteurs 13
D Hubbewegung der Einspann- und/oder Zentriereinheit
6a FA Dreh- oder Schwenkachse des Dreh- oder Flaschentellers 5 sowie der Welle 17 und 17a MA Maschinenachse

Claims

Patentansprüche
1. Behälterbehandlungsmaschine zum Behandeln von Behältern (2), insbesondere Etikettiermaschine, mit einem um eine vertikale Maschinenachse (MA) umlaufend antreibbaren Rotor (3) und mit mehreren am Rotor (3) gebildeten Behandlungspositionen (4), die jeweils wenigstens einen Behälterträger (5) sowie eine Einspann- und/oder Zentriereinheit (6, 6a) aufweisen, welche in einer gesteuerten Hubbewegung (D) zwischen einer Ausgangsposition und einer den jeweiligen Behälter (2) zentrierenden und/oder einspannenden Position gesteuert bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede Einspann- und/oder Zentriereinheit (6, 6a) für die gesteuerte Hubbewegung (D) mit einem eigenständigen und/oder individuell steuerbaren motorischen Betätigungselement (14) versehen ist.
2. Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Betätigungselement (14) ein pneumatisches oder hydraulisches oder elektrisches, beispielsweise elektromotorisches oder elektromagnetisches Betätigungselement ist.
3. Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspann- und/oder Zentriereinheiten (6, 6a) kraftgesteuert betätigt werden, und zwar zur Steuerung und/oder Regelung der auf die Behälter (2) einwirkenden Einspannkraft.
4. Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungselemente derart Steuer- oder regelbar sind, dass die auf den jeweiligen Behälter einwirkende Einspannkraft im Bereich zwischen 120 - 270 N liegt, beispielsweise etwa 160 N beträgt.
5. Behälterbehandlungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspann- und/oder Zentriereinheiten (6, 6a) jeweils mit einem Einspannn- und/oder Zentrierelement (7, 7a), beispielsweise in Form einer Zentriertulpe ausgebildet sind.
6. Behälterbehandlungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Einspann- und/oder Zentriereinheit (6a) mit einem Greiferkopf (7a), beispielsweise in Form eines Klemmelementes oder eines Zentrier- und Klemmelementes ausgebildet ist, und zwar zum Halten des jeweiligen Behälters (2) durch Klemmen, vorzugsweise an seinem Behälterkopf.
7. Behälterbehandlungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Behandlungspositionen (4) Mittel zum Drehen oder Schwenken der Behälter (2) um ihre Behälterachse (FA) vorgesehen sind.
8. Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Drehen oder Schwenken der Behälter (2) von jeweils einem Stellmotor (15) gebildet sind, und zwar zum gesteuerten Drehen oder Schwenken des jeweiligen Behälterträgers (5) und/oder des mit dem jeweiligen Behälter zusammenwirkenden Zentrier- oder Einspannelementes (7, 7a) der Behandlungspositionen (4).
9. Behälterbehandlungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubbewegung (D) der Einspann- und/oder Zentriereinheiten (6, 6a) ausschließlich durch die motorischen Betätigungselemente (14) erfolgt.
10. Behälterbehandlungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubbewegung der Einspann- und/oder Zentriereinheiten (6, 6a) ohne Verwendung einer Kurvenbahnsteuerung erzeugt wird.
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