EP2724975B1

EP2724975B1 - System und Verfahren zum Zuführen von Verschlüssen zu einem Verschließerkarussell

Info

Publication number: EP2724975B1
Application number: EP13189608.6A
Authority: EP
Inventors: Lutz Kampmann
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2012-10-23
Filing date: 2013-10-22
Publication date: 2018-09-19
Anticipated expiration: 2033-10-22
Also published as: CN103771309A; SI2724975T1; EP2724975A1; DE102012110102A1; CN103771309B

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System umfassend ein Verschließerkarussell und eine Vorrichtung zum Zuführen eines Verschlusses zum Verschließen eines Behälters zu einem Verschließkopf im Verschließerkarussell in einer Getränkeabfüllanlage, bevorzugt zum Zuführen eines Schraubverschlusses zu einem Verschließkopf, sowie ein Verfahren zum Zuführen eines Verschlusses.

Stand der Technik

Es ist bekannt, Behälter wie beispielsweise Flaschen mittels unterschiedlicher an die Art des jeweiligen Verschlusses angepasster Verschließvorrichtungen zu verschließen. So sind Vorrichtungen bekannt, welche Korken beziehungsweise Stopfen komprimieren und in die
Öffnungen von Flaschen eintreiben. Andere bekannte Vorrichtungen pressen Kronenkorken auf die jeweilige Flaschenöffnung und wiederum andere bekannte Vorrichtungen dienen zum Aufbringen von Anrollverschlüssen, bei welchen die Flaschenmündungen bereits mit einem Außengewinde versehen sind, auf welches der jeweilige Anrollverschluss mittels eines Anrollverschließers, der in seinem Verschließkopf Gewinde- und Bördelrollen aufweist, angerollt wird. Weiterhin bekannt sind Schraubverschließer, bei welchen typischerweise Kunststoffschraubverschlüsse auf ebenfalls mit einem Außengewinde versehene Mündungen von Kunststoffflaschen aufgeschraubt werden.
Um die jeweiligen Verschlüsse den Verschließköpfen der Verschließvorrichtungen zuzuführen, werden üblicherweise sternradförmige Zuführvorrichtungen verwendet, welche vor der eigentlichen Verschließvorrichtung angeordnet sind und gewöhnlich als Pickrad bezeichnet werden. Ein solches Pickrad bringt die von einer Zuführeinheit in einem fortlaufenden Strom bereitgestellten Verschlüsse auf die in der jeweiligen Verschließvorrichtung vorgegebene Teilung, d.h. die notwendigen Abstände beziehungsweise die notwendige Taktung. Dazu umfasst ein Pickrad an seinem Umfang gleichmäßig beabstandete Taschen in Form von Einbuchtungen, in die jeweils ein Verschluss pro Tasche an einer Mitnahmeposition aufgenommen wird. Zwischen zwei nacheinander am Umfang des Pickrades vorgesehenen Taschen ist ein Zwischenraum vorgesehen, welcher - je nach Geometrie des Pickrades - entweder teilweise oder vollständig mit Material des Pickrades ausgefüllt ist, oder einen materialfreien Bereich aufweist. Die in den einzelnen Taschen aufgenommenen Verschlüsse sind entsprechend durch den Zwischenraum voneinander beabstandet um den Umfang des Pickrades herum angeordnet.
Durch seine Drehbewegung überführt dann das Pickrad die Verschlüsse von der Mitnahmeposition zu einer Übergabeposition. An der Übergabeposition, die durch den gemeinsamen Punkt der Bewegungsbahn eines Verschließkopfes der Verschließvorrichtung und des Umfangs des Pickrads festgelegt wird, entnimmt der Verschließkopf der Verschließvorrichtung den Verschluss aus der jeweiligen sich in der Übergabeposition befindenden Tasche des Pickrads, um den Verschluss anschließend auf einem Behälter anzubringen.
Ein Verschließerkarussell einer Verschließvorrichtung umfasst üblicherweise mehrere Verschließköpfe, die auf einer Kreisbahn bewegt werden. Hierbei wird das Pickrad gemäß dem Stand der Technik ständig synchron mit der Drehbewegung der Verschließköpfe mitgedreht.
Besondere Beachtung erfordert der Fall, wenn aufgrund einer Störung kein zu verschließender Behälter in der Verschließvorrichtung vorliegt, d.h. wenn eine Lücke in der Abfolge der zu verschließenden Behälter auftritt. Dann sollte der Verschließkopf keinen Verschluss aus dem Pickrad entnehmen können. Beim Fehlen einer zu verschließenden Flasche würde nämlich der Verschließkopf den Verschluss in der Verschließvorrichtung einfach fallen lassen, so dass der Verschluss in Bereiche der Verschließvorrichtung geraten könnte, wo er Störungen hervorrufen kann. Überdies ist es nicht wünschenswert, wenn sich in der Verschließvorrichtung über die Zeit eine größere Menge von unbenutzten Verschlüssen ansammelt, da diese dann die beweglichen Teile blockieren können und außerdem üblicherweise als Abfall entsorgt werden.
Um dem vorzubeugen, werden im Stand der Technik sogenannte Stopper zwischen der Zuführeinheit und dem Pickrad angeordnet, die einen mechanisch, pneumatisch oder elektrisch angesteuerten Finger aufweisen, mit dem die Zuführung eines Verschlusses von der Zuführeinheit in ein Tasche des Pickrads in der Mitnahmeposition unterbunden werden kann. Somit bleibt dann die Tasche leer und wenn diese leere Tasche an die Übergabeposition gedreht wurde, kann der entsprechende Verschließkopf keinen Verschluss aufnehmen. Dies hat jedoch den Nachteil, dass das Fehlen eines zu verschließenden Behälters mindestens so weit im Voraus festgestellt werden muss, wie es dauert bis das leere Tasche von der Mitnahmeposition in die Übergabeposition gedreht wurde. D.h. die Zuführung der Behälter und der Verschlüsse in die Verschließvorrichtung muss eine nicht geringe Anzahl von Arbeitstakten im Voraus koordiniert werden.
In der EP 0 993 417 B1 wird ein anderer Lösungsansatz vorgeschlagen. Dort kann in einem Bereich der Zuführung der Verschlüsse in eine dem Pickrad vorgelagerte Vorrichtung zum Speichern von Verschlussteilen ein Führungsabschnitt in radialer Richtung vom Umfang eines Rades entfernt werden, wodurch die Verschlüsse aus der Zuführung ausgeworfen werden. Dieser Lösungsansatz hat aber den Nachteil, dass die ausgeworfenen Verschlüsse entsorgt oder der Vorrichtung wieder zugeführt werden müssen, was weitere Arbeitsschritte erfordert und zusätzliche Kosten mit sich bringt.
Zudem besitzen beide Lösungsvorschläge des Stands der Technik den Nachteil, dass eine zusätzliche mit Kosten verbundene Vorrichtung erforderlich ist, die gewartet und gereinigt werden muss. Insbesondere die Stopper sind speziell unter aggressiven Einsatzumgebungen störanfällig und können außerdem bei einer schlechten Einstellung Beschädigungen an den Verschlüssen verursachen.
Die JP 2010 254364 A beschreibt ein System nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, umfassend eine Verschließvorrichtung mit einem sich intermittierend drehenden Verschließerrad und einem Stopper, der mit einem Verschluss in Eingriff bringbar ist. Die GB 835,931 A beschreibt eine Vorrichtung zum Trennen von konischen, tassenförmigen Verschlüssen. Die EP 2 311 773 A1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schraubverschließen von Gefäßen. Die EP 0 107 429 A2 beschreibt eine Vorrichtung zum Platzieren und Aufschrauben von Verschlusskappen auf Behälter.

Darstellung der Erfindung

Ausgehend vom genannten Stand der Technik ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Zuführen von Verschlüssen anzugeben, welche eine verbesserte Störanfälligkeit bei der Zuführung von Verschlüssen erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Entsprechend wird im System eine Vorrichtung zum Zuführen eines Verschlusses zum Verschließen eines Behälters zu einem Verschließkopf in einem Verschließerkarussell in einer Getränkeabfüllanlage, bevorzugt zum Zuführen eines Schraubverschlusses zu einem Verschließkopf, vorgeschlagen, welche ein Pickrad mit mindestens einer Tasche zum Mitnehmen eines Verschlusses von einer Mitnahmeposition zu einer Übergabeposition zum Übergeben des Verschlusses an einen Verschließkopf, sowie eine Vorrichtung zur Unterbrechung der Verschlusszufuhr zu dem Verschließkopf umfasst. Erfindungsgemäß bildet das Pickrad die Vorrichtung zur Unterbrechung der Verschlusszufuhr aus. Dazu ist das Pickrad unabhängig von dem Verschließerkarussell rotierbar und über eine Steuerung steuerbar. Die Steuerung ist so eingerichtet, dass zur Unterbrechung der Verschlusszufuhr an den Verschließkopf das Pickrad asynchron zum Verschließerkarussell rotiert wird, so dass das Pickrad an der Übergabeposition keine Tasche, einen Zwischenraum zwischen zwei aufeinander folgenden Taschen und/oder eine leere Tasche aufweist, wohingegen im Regelfall, wenn die Zuführung der Verschlüsse nicht unterbrochen ist, die Drehbewegung des Pickrads mit der Bewegung des Verschließerkarussells synchronisiert ist, so dass ein Verschließkopf des Verschließerkarussells während eines Übergabevorgangs einen Verschluss aus der jeweiligen sich gerade in der Übergabeposition befindenden Tasche entnimmt.
Dadurch, dass das Pickrad selbst die Vorrichtung zur Unterbrechung der Verschlusszufuhr ausbildet, kann auf die herkömmliche Stopperbaugruppe verzichtet werden. Das eigentliche Unterbrechen der Verschlusszufuhr wird dabei so erreicht, dass das Pickrad bei der Anforderung einer Unterbrechung der Verschlusszufuhr ein Mitnehmen eines weiteren Verschlusses an die Übergabeposition nicht ermöglicht. Mit anderen Worten stoppt das Pickrad oder reduziert die Rotationsgeschwindigkeit dann, wenn kein weiterer Verschluss mehr an die Übergabeposition mitgenommen werden soll. Damit findet der Verschließkopf entsprechend keinen Verschluss an der Übergabeposition vor, so dass kein Verschluss an den Verschließkopf übergeben wird.
Damit wird nicht nur eine wartungsärmere und damit auch weniger störanfällige Vorrichtung erzielt, sondern die Unterbrechung der Verschlusszufuhr kann auch unmittelbar dann stattfinden, wenn sie angefordert wird. Ein Nachlaufen einer Anzahl von in den Taschen des Pickrades bereits aufgenommenen Verschlüssen, wie aus dem Stand der Technik bekannt, findet entsprechend nicht statt.
Das Pickrad ist unabhängig von dem Verschließerkarussell rotierbar, und gemäß einer Alternative der Erfindung gesteuert über eine eigene Steuerung. Die Rotation des Pickrades ist unabhängig von der Rotation des Verschließerkarussells, so dass die Unterbrechung der Verschlusszufuhr auch bei rotierendem Verschließerkarussell erreicht werden kann. Dies ermöglicht es, die Drehbewegung des Pickrads unabhängig von der Bewegung des Verschließerkarussells zu steuern, so dass zum Beispiel das Pickrad angehalten werden kann, während sich die Verschließköpfe des Verschließerkarussells weiterhin bewegen. Dem Fachmann sind jedoch auch andere Möglichkeiten bekannt, wie beispielsweise die Verwendung von Getrieben und Kupplungen, mit denen die Drehbewegung des Pickrads von der Bewegung des Verschließerkarussells auch dann entkoppelt werden kann, wenn die Vorrichtung zum Zuführen von Verschlüssen und das Verschließerkarussell ein System bilden, welches nur über einen einzigen gemeinsamen Antrieb verfügt.
Die von der Bewegung des Verschließerkarussells unabhängige Steuerbarkeit der Drehbewegung des Pickrads gemäß der Erfindung ermöglicht überdies noch zusätzliche Verfahrensabläufe wie ein Leerfahren oder Einzählen.
Erfindungsgemäß ist zur Unterbrechung der Verschlusszufuhr die Rotation des Pickrads so steuerbar, dass das Pickrad bei einer Unterbrechung der Verschlusszufuhr an der Übergabeposition keine Tasche, einen zwischen zwei Taschen angeordneten Zwischenraum und/oder eine leere Tasche aufweist. Ein solcher Zustand des Pickrades an der Übergabeposition ist immer dann vorhanden, wenn ein an dieser Stelle vorhandener Verschluss von dem vorhergehenden Verschließkopf abgeräumt wurde und die Rotation des Pickrades dann verlangsamt oder angehalten wurde. Durch ein Verlangsamen der Rotation des Pickrades trifft der nachfolgende Verschließkopf wegen der fehlenden Synchronisierung zwischen Pickrad und Verschließkopf dann auf einen Zwischenraum zwischen zwei Taschen oder zumindest auf keine vollständige Tasche. Wenn die Rotation des Pickrades nach dem Abräumen des letzten Verschlusses aus der Tasche (abrupt) angehalten wird, trifft der nachfolgende Verschließkopf entsprechend auf die ausgeräumte, die leere Tasche. In allen genannten Fällen wird durch eine Verlangsamung oder ein Anhalten des Pickrades erreicht, dass an den nachfolgenden Verschließkopf kein Verschluss übergeben wird. Wenn die Verschlusszufuhr ganz unterbrochen werden soll, muss entsprechend die Rotation des Pickrades ganz angehalten werden, so dass die nachfolgenden Verschließköpfe auf eine leere Tasche, auf keine Tasche oder auf einen Zwischenraum zwischen zwei Taschen treffen und damit keine Übergabe von Verschlüssen an die Verschließköpfe stattfindet. Damit wird über diese Steuerung der Rotation des Pickrades eine Unterbrechung der Verschlusszufuhr erreicht.
Zur Unterbrechung der Versschlusszufuhr ist entsprechend das Pickrad asynchron zum Verschließerkarussell rotierbar. Damit kann eine Anpassung der Rotationsbewegung des Pickrades relativ zur Bewegung der Verschließköpfe erreicht werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Pickrad über einen eigenen Antrieb rotierbar, wobei der Antrieb bevorzugt ein Servomotor oder ein Schrittmotor ist.
Vorzugsweise ist für die Unterbrechung der Zuführung der Verschlüsse die Drehbewegung des Pickrads verlangsambar oder anhaltbar. Alternativ kann aber auch das Pickrad mit einer leeren Tasche in die Übergabeposition drehbar sein, zum Beispiel durch ein Zurückdrehen des Pickrads, so dass eine bereits wieder entleerte Tasche an der Übergabeposition positioniert wird.
Im Regelfall, d.h. wenn die Zuführung der Verschlüsse nicht unterbrochen ist, ist die Drehbewegung des Pickrads mit der Bewegung des Verschließerkarussells synchronisiert und jeder Verschließkopf des Verschließerkarussells entnimmt während eines Übergabevorgangs einen Verschluss aus der jeweiligen sich gerade in der Übergabeposition befindenden Tasche.
Hingegen befindet sich bei einer Unterbrechung der Zuführung der Verschlüsse, wenn beispielsweise ein mit einem Verschluss zu verschließender Behälter fehlt, aufgrund der Ausbildung des Pickrads als Vorrichtung zur Unterbrechung der Verschlusszufuhr keine Tasche, einen Zwischenraum zwischen zwei Taschen oder eine leere Tasche in der Übergabeposition, so dass der Verschließkopf des Verschließers während des Übergabevorgangs keinen Verschluss aus einer Tasche entnehmen kann.
Durch die Erfindung wird eine Unterbrechung der Zuführung der Verschlüsse ermöglicht, ohne dass dafür ein weiteres Element wie beispielsweise ein aus dem Stand der Technik bekannter Stopper erforderlich ist, was zu einer Erhöhung der Zuverlässigkeit und auch zu Kosteneinsparungen führt. Der durch die Erfindung ermöglichte Verzicht auf ein weiteres Element zum Unterbrechen der Zuführung der Verschlüsse, das Störungen verursachen kann, erhöht die Zuverlässigkeit der Vorrichtung zum Zuführen von Verschlüssen und führt wegen der einfacheren Reinigung und/oder Sterilisierung der Vorrichtung auch zu verbesserten hygienischen Eigenschaften.
Zudem kann durch die erfindungsgemäße Steuerbarkeit der Drehbewegung des Pickrads die Zuführung der Verschlüsse kurzfristiger unterbrochen werden, da ein Nachlaufen von Verschlüssen aus den bereits im Pickrad besetzten Taschen nicht stattfindet.
Vorzugsweise umfasst eine Vorrichtung zum Zuführen von Verschlüssen ferner eine Zuführeinheit zur Bereitstellung von Verschlüssen an einer Mitnahmeposition. Bevorzugt erfolgt die Bereitstellung der Verschlüsse durch die Zuführeinheit fortlaufend, d.h. ununterbrochen.
Das Pickrad nimmt vorzugsweise die Verschlüsse in der mindestens einen Tasche von der Mitnahmeposition zu der Übergabeposition mit, wobei bevorzugt ein Verschluss pro Tasche mitgenommen wird.
Die Vorrichtung umfasst gemäß einer ersten Alternative der Erfindung eine eigene Steuerung zur Steuerung der Drehbewegung des Pickrads. Die Steuerung zur Steuerung der Drehbewegung des Pickrads kann aber auch gemäß einer zweiten Alternative der Erfindung Bestandteil einer zentralen Steuerung zur Steuerung eines Systems sein, das ein Verschließerkarussell und die Vorrichtung zum Zuführen von Verschlüssen umfasst. Wenn das Pickrad über einen eigenen Antrieb verfügt, steuert vorzugsweise die Steuerung zur Steuerung der Drehbewegung des Pickrads direkt den Antrieb des Pickrads.
Im Regelbetrieb, d.h. in einem ungestörten Betriebszustand, ist die Drehbewegung des Pickrads mit der Bewegung der Verschließköpfe des Verschließerkarussells synchronisiert. Beim Fehlen eines mit einem Verschluss zu verschließenden Behälters, d.h. wenn eine Lücke in der Abfolge der zu verschließenden Behälter auftritt, ist gemäß der Erfindung das Pickrad in seiner Drehbewegung derart steuerbar, dass das Pickrad in der Übergabeposition so lange keine Tasche, einen Zwischenraum zwischen zwei Taschen oder eine leere Tasche aufweist, bis wieder ein zu verschließender Behälter, d.h. der nächste Behälter nach der Lücke, in dem Verschließer vorliegt. Vorzugsweise kann dafür das Pickrad mit der zuletzt entleerten Tasche, mit keiner Tasche oder mit einem Zwischenraum zwischen zwei Taschen in der Übergabeposition angehalten werden oder stehen bleiben, wenn das Pickrad während jeder Entnahme eines Verschlusses in der Übergabeposition kurzzeitig angehalten wird.
Das Fehlen eines mit einem Verschluss zu verschließenden Behälters wird vorzugsweise von einer Steuerung einer Vorrichtung zum Zuführen von Behältern oder einer Überwachungseinheit des Verschließerkarussells erkannt und an die Steuerung zur Steuerung der Drehbewegung des Pickrads gemeldet. Auch die Steuerung einer Vorrichtung zum Zuführen von Behältern beziehungsweise die Überwachungseinheit des Verschließers kann gemeinsam mit der Steuerung zur Steuerung der Drehbewegung des Pickrads Bestandteil einer zentralen Steuerung sein.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zuführen von Verschlüssen wird vorzugsweise für die Zuführung von Schraubverschlüssen eingesetzt, ist aber auch für die Zuführung von anderen Verschlussarten, wie beispielsweise Kronenkorken oder Anrollverschlüsse, geeignet.
Die oben gestellte Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Entsprechend wird ein Verfahren zum Zuführen eines Verschlusses zum Verschließen eines Behälters zu einem Verschließkopf in einem Verschließerkarussell in einer Getränkeabfüllanlage, bevorzugt zum Zuführen eines Schraubverschlusses zu einem Verschließkopf, vorgeschlagen, wobei mittels eines Pickrades einer Vorrichtung zum Zuführen von Verschlüssen ein Verschluss von einer Mitnahmeposition zu einer Übergabeposition zum Übergeben des Verschlusses an einen Verschließkopf mitgenommen wird. Die Verschlusszufuhr zu dem Verschließkopf wird durch das Pickrad unterbrochen. Dazu wird das Pickrad unabhängig von dem Verschließerkarussell rotiert und so gesteuert, dass zur Unterbrechung der Verschlusszufuhr an den Verschließkopf das Pickrad asynchron zum Verschließerkarussell rotiert wird, so dass das Pickrad an der Übergabeposition keine Tasche, einen Zwischenraum zwischen zwei aufeinander folgenden Taschen und/oder eine leere Tasche aufweist, wohingegen im Regelfall, wenn die Zuführung der Verschlüsse nicht unterbrochen ist, die Drehbewegung des Pickrads mit der Bewegung des Verschließerkarussells synchronisiert ist, so dass ein Verschließkopf des Verschließerkarussells während eines Übergabevorgangs einen Verschluss aus der jeweiligen sich gerade in der Übergabeposition befindenden Tasche entnimmt.
Die oben beschriebenen Vorteile werden durch das Verfahren ebenfalls erreicht.

Kurze Beschreibung der Figuren

Bevorzugte weitere Ausführungsformen und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1: schematisch eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Zuführen von Verschlüssen gemäß dem Stand der Technik;
Figur 2: schematisch eine Seitenansicht der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik samt einer Detaildarstellung des Stoppers; und
Figur 3: schematisch eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der vorgeschlagenen Vorrichtung zum Zuführen von Verschlüssen.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente mit identischen Bezugszeichen bezeichnet und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird in der nachfolgenden Beschreibung teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.
Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht schematisch eine Vorrichtung 100 gemäß dem Stand der Technik zum Zuführen von hier nicht gezeigten Verschlüssen. Eine schematische Seitenansicht dieser Vorrichtung 100 gemäß dem Stand der Technik ist in der Figur 2 dargestellt.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Vorrichtung 100 zum Zuführen von Verschlüssen umfasst eine Zuführeinheit 1 zum fortlaufenden Bereitstellen von Verschlüssen zu einem Pickrad 2. Die Zuführeinheit 1 ist als Verschlussrinne ausgebildet, über welche die Verschlüsse mit einem gewissen Staudruck ankommen und dann dem Pickrad 2 zugeführt werden.
Das Pickrad 2 weist einen scheibenförmigen Grundkörper 20 auf und wird über eine Antriebswelle 21 angetrieben. Am Umfang des Grundkörpers 20 umfasst das Pickrad 2 in gleichmäßigen Abständen angeordnete Taschen 22. Die Taschen 22 besitzen die Form von Einbuchtungen, in welche jeweils ein Verschluss aufgenommen werden kann, wenn eine leere Tasche 22 der Zuführeinheit 1 gegenüberliegt und sich somit in einer Mitnahmeposition 3 befindet. Zwischen zwei nacheinander entlang des Umfangs des Pickrades 2 angeordneten Taschen 22 befindet sich entsprechend ein Zwischenraum, in welchem keine Tasche vorgesehen ist und welcher in dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Beispiel teilweise mit Material des Grundkörpers 20 des Pickrades 2 ausgefüllt ist. In dem Zwischenraum können keine Verschlüsse aufgenommen und transportiert werden.
Die Zuführeinheit 1 ist mit einer steilen Zuführrinne gezeigt, entlang der die Verschlüsse aufgrund der auf sie wirkenden Schwerkraft herabrutschen, bis der jeweilige Verschluss in einer Tasche 22 des Pickrads 2 in der Mitnahmeposition 3 zu liegen kommen.
Damit die zugeführten Verschlüsse nicht aus den Taschen 22 fallen können, ist eine untere Führung 24 in Form einer Führungsplatte vorgesehen, auf welcher die Verschlüsse, von den Taschen 22 des Pickrades mitgenommen, gleiten. Eine Außenführung 25 ist ebenfalls vorgesehen, welche in den Figuren 1 und 2 angedeutet ist und welche dafür sorgt, dass die in den Taschen 22 des Pickrades 2 mitgenommenen Verschlüsse in den Taschen 22 verbleiben. Eine obere Führung 23 ist vorgesehen, welche sich oberhalb eines mitgenommenen Verschlusses befindet und welche dazu dient, ein Verkanten der Verschlüsse zu vermeiden. Mit anderen Worten werden die Verschlüsse zwischen der unteren Führung 24 und der oberen Führung 23 sandwichartig geführt, wobei der Abstand zwischen der unteren Führung 24 und der oberen Führung 23 so ausgebildet ist, dass die Verschlüsse in der korrekten Orientierung möglichst reibungsfrei geführt werden. Die obere Führung 23 erstreckt sich von der Mitnahmeposition 3 bis zu einer Übergabeposition 4, an der ein in den Figuren 1 und 2 nicht dargestellter Verschließkopf eines Verschließers den jeweiligen Verschluss aufnimmt. Um die Überführung des Verschlusses in die Übergabeposition 4 zu unterstützen, ist eine innere Führung 26 vorgesehen, welche den jeweiligen Verschluss aus der Tasche 22 des Pickrades 2 zu der Übergabeposition 4 hin ausschleust.
An der Übergabeposition 4 senkt sich ein Verschließkopf über den Verschluss herab und nimmt diesen entsprechend auf. Die Teilung der Taschen 22 und die Teilung des Verschließerkarussells sind so aufeinander abgestimmt, dass die Verschlüsse in den richtigen Abständen so an der Übergabeposition 4 ankommen, dass immer nur genau ein Verschluss zuverlässig an den jeweiligen Verschließkopf übergeben wird. Das Pickrad 2 und insbesondere die Umdrehungsgeschwindigkeit des Grundkörpers 20 ist mit dem Verschließerkarussell synchronisiert, um eine verschlussgenaue Übergabe zu erreichen.
Um die Zufuhr von Verschlüssen an das Pickrad 2 unterbrechen zu können, beispielsweise wenn eine Anlagenstörung vorliegt, eine Zufuhr von zu verschließenden Flaschen unterbrochen ist oder der Betrieb der Anlage eingestellt werden soll, umfasst die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Vorrichtung 100 gemäß dem Stand der Technik eine Stopperbaugruppe 5 mit einem Stopper 50. Der Stopper 50 ist stiftartig ausgebildet, wie am besten in der Detaildarstellung im linken oberen Teil der Figur 2 zu sehen ist. Wenn die Zufuhr von Verschlüssen zu dem Pickrad 2 unterbrochen werden soll, fährt die Stopperbaugruppe 5 den stiftförmigen Stopper 50 herunter, so dass der Zustrom von Verschlüssen zu der Mitnahmeposition 3 und damit zu den Taschen 22 des Pickrads 2 durch den Stopper 50 blockiert wird.
Der Stopper 50 kann recht schnell betätigt werden, so dass auch einer einzelnen fehlenden Flasche die Zufuhr eines einzelnen Verschlusses unterbunden werden kann, um Anlagenstörungen zu vermeiden. Allerdings kommt es bei einem Stoppen durch den Stopper 50 immer zu einem Nachlauf der bereits in den Taschen 22 des Pickrades 2 aufgenommenen Verschlüssen.
Wenn der Stopper 50 aufgrund einer Störung in der Stopperbaugruppe 5 oder einer falschen Einstellung nicht wieder vollständig zurückgefahren wird, können Verschlüsse von dem Stopper 50 beschädigt werden oder gar an diesem hängen bleiben, was dann zu einer unbeabsichtigten Unterbrechung der Zufuhr von Verschlüssen und folglich zu einer Störung im Arbeitsablauf des Gesamtsystems einer Abfüll- und Verschließanlage führt.
Figur 3 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer vorgeschlagenen Vorrichtung 10 zum Zuführen von Verschlüssen zu einem Verschließkopf in einer Getränkeabfüllanlage. Die Vorrichtung 10 dient in der gezeigten Ausführungsform dazu, Kunststoffschraubverschlüsse einem entsprechend geeigneten Verschließkopf, beziehungsweise einem entsprechend geeigneten Verschließorgan zur Übergabe bereit zu stellen.
Die gezeigte Vorrichtung 10 zum Zuführen von Verschlüssen gemäß der Figur 3 umfasst ebenfalls eine Zuführeinheit 1 mit einer steilen Verschlussrinne zum fortlaufenden Bereitstellen von Verschlüssen sowie ein Pickrad 2 mit einem scheibenförmigen Grundkörper 20, welcher an seinem Umfang gleichmäßig beabstandete Taschen 22 zur Aufnahme und zum Mitnehmen jeweils eines Verschlusses aufweist. Zwischen zwei aufeinander folgenden Taschen 22 ist jeweils ein Zwischenraum entlang des Umfangs des Grundkörpers 20 des Pickrades 2 vorgesehen, welcher keine Taschen aufweist. Der Zwischenraum ist im gezeigten Ausführungsbeispiel teilweise mit Material des Grundkörpers 20 ausgefüllt, kann aber in nicht gezeigten Ausführungsformen auch vollständig mit Material ausgefüllt sein, oder überhaupt kein Material aufweisen.
Das Pickrad 2 wird über eine Antriebswelle 22 von einem Antrieb 6 angetrieben. Der Antrieb 6 und somit die Drehbewegung des Pickrads 2 wird von einer Steuerung 60 gesteuert. Das in der Figur 3 gezeigte Pickrad 2 umfasst hier die gleichen Führungen, wie das in den Figuren 1 und 2 gezeigte Pickrad 2 gemäß dem Stand der Technik. Entsprechend sind eine untere Führung 24, eine obere Führung 23, eine äußere Führung 25, sowie eine innere Führung 26 vorgesehen, welche wieder eine sichere und zuverlässige Führung der von den Taschen 22 des Pickrades 2 mitgenommenen Verschlüsse bereitstellen. Damit können die in den Taschen 22 des Pickrades geführten Verschlüsse entsprechend von der Mitnahmeposition 3 bis der Übergabeposition 4 transportiert werden.
Bei der vorgeschlagenen Vorrichtung 10 zum Zuführen von Verschlüssen entfällt jedoch die Stopperbaugruppe 5 mit dem Stopper 50, welche in der Vorrichtung 100 gemäß den Figuren 1 und 2 gezeigt war.
Eine Unterbrechung der Zufuhr von Verschlüssen wird in der Vorrichtung 10 durch eine direkte und individuelle Steuerung der Drehbewegung des Pickrads 2 erzielt. Dazu wird die aus dem Stand der Technik bekannte Synchronisierung zwischen Pickrad 2 und Verschließerkarussell aufgehoben. Das Pickrad 2 wird im Produktionsbetrieb - ausgelöst durch die Nachfrage nach Verschlüssen durch die Verschließköpfe - so rotiert, dass an der Übergabeposition 4 entsprechend immer dann ein Verschluss vorliegt, wenn er an den Verschließkopf übergeben werden soll. Wenn entsprechend kein Verschluss an der Übergabeposition 4 vorliegen soll und der Verschlussstrom unterbrochen werden soll, wird das Pickrad 2 entsprechend desynchronisiert und langsamer oder überhaupt nicht rotiert.
Wenn kein Verschluss an den jeweiligen Verschließkopf übergeben werden soll, wird mittels der Steuerung 60 der Antrieb 6 des Pickrads 2 derart angesteuert, dass das Pickrad 2 keine Tasche, einen Zwischenraum oder eine leere Tasche 22 in der Übergabeposition 4 aufweist, wenn ein Verschließkopf einen Verschluss übernehmen will. Hierzu kann vorzugsweise das Pickrad 2 nach dem Abräumen eines Verschlusses aus der Tasche 22 in seiner Rotation verlangsamt werden, so dass der nächste Verschließkopf auf keine Tasche trifft und bevorzugt in einem Zwischenraum zwischen zwei Taschen 22 auf das Pickrad 2 trifft. Dabei kann das Pickrad 2 auch angehalten werden, wobei ein gewisses Nachlaufen des Pickrades 2 dazu führt, dass an der Übergabeposition 4 ein Zwischenraum zwischen zwei Taschen 22 vorliegt. In einer weiteren bevorzugten Ausführung wird das Pickrad 2 nach dem Abräumen eines Verschlusses aus einer Tasche 22 direkt angehalten, so dass eine leere Tasche 22 in der Übergabeposition 4 vorliegt. Die leere Tasche 22 wurde dabei durch die vorhergehende Übergabe des sich dann noch in der Tasche 22 befindenden Verschlusses geleert. Mit anderen Worten wird zur Unterbrechung des Verschlussstroms an den Verschließkopf das Pickrad 2 desynchronisiert und in seiner Rotation verlangsamt und/oder angehalten. Das Pickrad 2 übernimmt damit die Funktion des Stoppers.
Im Produktionsbetrieb, wenn an jeden Verschließkopf ein Verschluss übergeben werden soll, wird das Pickrad 2 synchronisiert mit dem Verschließerkarusell betrieben. Dies kann durch einen kontinuierlichen Betrieb des Pickrades 2 erreicht werden, oder durch einen diskontinuierlichen Betrieb des Pickrades 2, bei welchem es sich schrittweise bewegt.
Um das vorbeschriebene Verfahren durchführen zu können, ist der Antrieb 6 bevorzugt in Form eines Schrittmotors ausgebildet.
Wenn das Pickrad 2 in seiner Rotation verlangsamt oder angehalten wird, hat dies gleichzeitig zur Folge, dass in der Mitnahmeposition 3 auch keine Verschlüsse in den Taschen 22 des Pickrads 2 mitgenommen werden können, da die jeweilige sich in der Mitnahmeposition 3 befindliche Tasche 22 bereits mit einem Verschluss belegt ist. Entsprechend kommt es auch in der Mitnahmeposition 3 zu einer Unterbrechung der Zuführung der Verschlüsse.
Durch das beschriebene Verfahren kann eine verschlussgenaue Zuführung von Verschlüssen zu dem Verschließerkarussell erreicht werden. Insbesondere kann auch nur ein einzelner Verschließkopf bei der Zuführung von Verschlüssen übersprungen werden, wenn beispielsweise in dem Verschließerkarussell an einer bestimmten Maschinenposition keine zu verschließende Flasche angeordnet sein sollte, weil sie beispielsweise in einem vorgelagerten Prozesschritt zerstört oder ausgeschleust wurde. Dieses Überspringen eines einzelnen Verschlusses kann dadurch erreicht werden, dass das Pickrad 2 für eine Maschinenteilung des Verschließerkarussells desynchronisiert wird.
Das beschriebene Verfahren kann weiterhin auch bei einer temporären Unterbrechung der Zufuhr von zu verschließenden Behältern in dem Verschließerkarussell sowie beim Anfahren oder Herunterfahren der Anlage eine Unterbrechung des Verschlussstroms bereitstellen.
Soweit anwendbar können alle einzelnen Merkmale, die in den einzelnen Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und / oder ausgetauscht werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen, der durch die nachfolgenden Ansprüche definiert wird.

Bezugszeichenliste

1: Zuführeinheit
10: Vorrichtung zum Zuführen von Verschlüssen
100: Vorrichtung zum Zuführen von Verschlüssen gemäß dem Stand der Technik
2: Pickrad
20: Grundkörper
21: Antriebswelle
22: Tasche
23: obere Führung
24: untere Führung
25: seitliche Führung
26: innere Führung
3: Mitnahmeposition
4: Übergabeposition
5: Stopperbaugruppe
50: Stopper
6: Antrieb
60: Steuerung

Claims

System umfassend ein Verschließerkarussell und eine Vorrichtung (10) zum Zuführen eines Verschlusses zum Verschließen eines Behälters zu einem Verschließkopf im Verschließerkarussell in einer Getränkeabfüllanlage, bevorzugt zum Zuführen eines Schraubverschlusses zu dem Verschließkopf, umfassend ein Pickrad (2) mit mindestens einer Tasche (22) zum Mitnehmen eines Verschlusses von einer Mitnahmeposition (3) zu einer Übergabeposition (4) zum Übergeben des Verschlusses an einen Verschließkopf, sowie eine Vorrichtung zur Unterbrechung der Verschlusszufuhr zu dem Verschließkopf, wobei
das Pickrad (2) die Vorrichtung zur Unterbrechung der Verschlusszufuhr ausbildet und das Pickrad (2) unabhängig von dem Verschließerkarussell rotierbar ist, wobei das Pickrad (2) entweder über eine eigene Steuerung (60) steuerbar ist, oder über eine Steuerung, die Bestandteil einer zentralen Steuerung des Systems ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung so eingerichtet ist, dass zur Unterbrechung der Verschlusszufuhr an einen Verschließkopf das Pickrad (2) asynchron zum Verschließerkarussell rotiert wird, so dass das Pickrad (2) an der Übergabeposition (4) keine Tasche (22), einen Zwischenraum zwischen zwei aufeinander folgenden Taschen (22) und/oder eine leere Tasche (22) aufweist, wohingegen im Regelfall, wenn die Zuführung der Verschlüsse nicht unterbrochen ist, die Drehbewegung des Pickrads (2) mit der Bewegung des Verschließerkarussells synchronisiert ist, so dass ein Verschließkopf des Verschließerkarussells während eines Übergabevorgangs einen Verschluss aus der jeweiligen sich gerade in der Übergabeposition (4) befindenden Tasche (22) entnimmt.
System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pickrad (2) über einen eigenen Antrieb (6) rotierbar ist.
System gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (6) ein Servomotor oder ein Schrittmotor ist.
Verfahren zum Zuführen eines Verschlusses zum Verschließen eines Behälters zu einem Verschließkopf in einem Verschließerkarussell in einer Getränkeabfüllanlage, bevorzugt zum Zuführen eines Schraubverschlusses zu einem Verschließkopf, wobei mittels eines Pickrades (2) einer Vorrichtung (10) zum Zuführen von Verschlüssen ein Verschluss von einer Mitnahmeposition (3) zu einer Übergabeposition (4) zum Übergeben des Verschlusses an einen Verschließkopf mitgenommen wird, wobei eine Verschlusszufuhr zu dem Verschließkopf durch das Pickrad (2) unterbrochen wird und das Pickrad (2) unabhängig von dem Verschließerkarussell rotiert wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Pickrad (2) entweder über eine eigene Steuerung (60) oder durch eine Steuerung, die Bestandteil einer zentralen Steuerung zur Steuerung eines Systems ist, das das Verschließerkarussell und die Vorrichtung zum Zuführen von Verschlüssen umfasst, so gesteuert wird, dass zur Unterbrechung der Verschlusszufuhr an den Verschließkopf das Pickrad (2) asynchron zum Verschließerkarussell rotiert wird, so dass das Pickrad (2) an der Übergabeposition (4) keine Tasche (22), einen Zwischenraum zwischen zwei aufeinander folgenden Taschen (22) und/oder eine leere Tasche (22) aufweist, wohingegen im Regelfall, wenn die Zuführung der Verschlüsse nicht unterbrochen ist, die Drehbewegung des Pickrads (2) mit der Bewegung des Verschließerkarussells synchronisiert ist, so dass ein Verschließkopf des Verschließerkarussells während eines Übergabevorgangs einen Verschluss aus der jeweiligen sich gerade in der Übergabeposition (4) befindenden Tasche (22) entnimmt.