EP2789574A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Behandlung von Behälterverschlüssen, sowie Aseptikfüller - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Behandlung von Behälterverschlüssen, sowie Aseptikfüller Download PDF

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EP2789574A1
EP2789574A1 EP14150714.5A EP14150714A EP2789574A1 EP 2789574 A1 EP2789574 A1 EP 2789574A1 EP 14150714 A EP14150714 A EP 14150714A EP 2789574 A1 EP2789574 A1 EP 2789574A1
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EP
European Patent Office
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treatment
treatment section
molded parts
discharge
moldings
Prior art date
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EP14150714.5A
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French (fr)
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EP2789574B1 (de
EP2789574B2 (de
Inventor
Jürgen Söllner
Robert Bergers
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.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B3/00—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps
    • B67B3/003—Pretreatment of caps, e.g. cleaning, steaming, heating or sterilizing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B3/00—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps
    • B67B3/02—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying flanged caps, e.g. crown caps, and securing by deformation of flanges
    • B67B3/06—Feeding caps to capping heads
    • B67B3/062—Feeding caps to capping heads from a magazine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C7/00—Concurrent cleaning, filling, and closing of bottles; Processes or devices for at least two of these operations
    • B67C7/0073—Sterilising, aseptic filling and closing

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for the treatment of moldings, preferably for sterilizing plastic screw caps for beverage containers in a beverage filling plant, as well as an aseptic filler for the aseptic filling of liquids in containers.
  • the plastic closures are sterilized before sealing.
  • different treatment options are available, such as, for example, physical sterilization by means of hot water, saturated steam, UV irradiation or plasma.
  • a chemical degerming with hydrogen peroxide, peracetic acid, chlorine dioxide or ozone can be performed. Combinations of these different sterilization methods are also conceivable.
  • the filling process into the containers and the closing of the completely filled containers takes place, in particular in the case of aseptic filling and in particular in cold aseptic filling, within a clean room.
  • This is a space substantially sealed from the environment, in which a defined germ-free atmosphere prevails, and whose inner surfaces are correspondingly cleaned and sterilized regularly.
  • a cold aseptic filling allows a particularly long shelf life of the bottled products and is used, for example, for the filling of dairy products.
  • the sterilization of the closures in front of the capper usually takes place in a sterilization chamber, into which the respective closures are introduced via a gutter system, and in which the corresponding treatment medium is present in order to achieve the sterilization of the closures.
  • Such a device is for example from the WO 2010/073064 A1 in which the individual container closures are subjected to a heat treatment.
  • the closures are pushed into the sterilization chamber via an actuator, which then exerts a corresponding dynamic pressure on the closures already in the sterilization chamber in such a way that the closures are driven through the sterilization chamber and exit at the end from the sterilization chamber.
  • a disadvantage of the known systems for sterilization sterilization is that in an interruption of the influx of fully filled containers, the closures present downstream of the sterilization chamber in a corresponding feed chute are usually discarded because they are fed to the capper regardless of the influx of containers and then ejected in the capper if they are not screwed onto a container. This results in a loss of plastic closures in the event of a disturbance in the container supply, in particular when supplying such a plastic closure to a container gap in the production process.
  • the device for the treatment of moldings preferably for sterilizing plastic screw caps for beverage containers, comprises a treatment line for treating the moldings with a treatment medium, and a supply device arranged upstream of the treatment line for feeding moldings to the treatment line.
  • a discharge device arranged downstream of the treatment section is provided for discharging molded parts from the treatment section.
  • the loss of mold parts can be minimized by interrupting the supply of containers to be closed or also at the end of the respective production, while ensuring that each individual molded part has the same receives each necessary treatment time in the treatment section and thus, for example, the prescribed sterilization is achieved.
  • the feeding device is controlled so that it gives up the individual molded part in time to the treatment route.
  • the molding then passes through the treatment section and, after the expiration of the predetermined treatment time or as needed, passed over the discharge device of the respective downstream machine station, such as a capper in an aseptic filler.
  • each molding that is output by the discharge device can also be further processed according to directly.
  • the molded part can thus be correspondingly fed so that each container is accurately provided with a plastic screw cap.
  • the treatment time which passes through a molded part in the treatment section, can be adjusted via a corresponding parameterization of the triggering of the feed device relative to the triggering of the discharge device.
  • the feed device and / or the discharge device are preferably driven by a stepping motor in such a way that a partial feeding or a partial exact discharge of the respective molded parts is made possible. In this way, moldings can be partially supplied to the treatment line and discharged from this again.
  • the treatment section is arranged in a treatment chamber which surrounds the treatment section, and in which a corresponding atmosphere with the treatment medium can be established.
  • the feed device and / or the discharge device are arranged in the treatment chamber, preferably at the upstream or downstream end of the treatment section.
  • An increase in efficiency in carrying out the treatment in the treatment section can be achieved by at least two parallel grooves, so that a simultaneous treatment of at least two parallel guided moldings can be achieved.
  • an emptying device is particularly preferably arranged above the feeder, by means of which a molding supply can be completely emptied. In this way, it is possible to completely emptying a possibly existing molded parts storage without the moldings all having to go through the treatment section.
  • a sensor downstream of the supply device is preferably provided so that it serves to detect a backlog of molded parts in the treatment section.
  • the sensor can be provided for example in the form of a light barrier or another sensor so that it either detects the passage of the molded part through the treatment section, or only outputs a corresponding signal at a permanent interruption by a fixed molding. It can be determined via this sensor whether the molded parts dispensed on the treatment path via the supply device actually pass through the treatment path or whether there is a backflow, ie the molded parts have jammed within the treatment path.
  • a sensor is further preferably provided downstream of the discharge device, by means of which a backwater can be detected in a transfer region for the mold parts downstream of the discharge device.
  • Three operating states can be provided via these sensors and a corresponding stepper motor control of the feed device and the discharge device.
  • a first operating state all stepper motors are switched off, so that a promotion and treatment of the moldings does not take place.
  • the stepper motors are each driven via a reference point of a parallel or upstream process, that is, for example, when passing through a specific machine angle of a parallel or upstream unit.
  • This unit may for example be a filler of a beverage filling plant.
  • the control of the stepping motor is correspondingly triggered so that a closure is introduced via the feeding device into the treatment line.
  • passing through a second reference point of the stepper motor of the discharge device is actuated so that the corresponding molding is discharged and passed to the subsequent capper.
  • the stepper motors move per machine cycle or pulse from the corresponding system control by an imaginary revolution.
  • the control of the discharge device relative to the feed device can also be carried out via a time control, which always triggers the feeding of a molded part into the treatment section by at least the minimum treatment time, than the actual discharge process.
  • each closure is adequately treated and, for example, correctly sterilized closures are used accordingly.
  • this mode of operation makes it possible that a discharge device made of the insulator, for example an aseptic system, is no longer necessary, since here it is no longer necessary to discharge any closures.
  • a discharge device made of the insulator for example an aseptic system
  • costs can be saved and on the other hand the plant complexity can be reduced, whereby danger potentials in microbiological regard are reduced.
  • the device for the treatment of the moldings can be arranged outside the clean room.
  • the sensors and motors which are used to drive the feeder and the discharge device can be mounted outside of the clean room, which on the one hand the sterility of the respective insulator is not compromised and on the other hand, the life of the drives and the sensor can be increased because they are not exposed to the aggressive cleaning cycles inside the insulator.
  • the treatment section can be used with all known treatment media, for example with hydrogen peroxide, as well as with a peracetic acid immersion bath.
  • an aseptic filler for the aseptic filling of liquids into containers which comprises a capper arranged in a clean room for closing filled containers.
  • a device for the treatment of container closures, as described above, is provided.
  • the device for the treatment of container closures outside the clean room of the aseptic filling is arranged.
  • the method for treating molded parts comprises feeding molded parts into a treatment section by means of a feed device and treating the shaped parts in the treatment section with a treatment medium.
  • the molded parts are discharged downstream of the treatment section via a discharge device.
  • the shaped parts are preferably fed in part by means of the supply device of the treatment section and / or discharged in part by means of the discharge device.
  • the feeding of molded parts to the treatment section and / or the discharge of molded parts from the treatment section over the machine cycle is triggered, preferably in the presence of a trigger signal, particularly preferably taking into account a minimum treatment time.
  • the feeding of molded parts to the treatment section and / or the discharge of molded parts from the treatment section can also be triggered when a reference position is reached in a parallel process, preferably taking into account a minimum treatment time.
  • FIG. 1 schematically shows a device 1 for treating moldings, here shown in the form of a device for sterilizing plastic screw caps for closing beverage containers in a beverage filling plant.
  • a molding supply 2 via which the individual moldings are supplied from a supply of moldings, the moldings go to a feeding device 3, which is adapted to the partially precise feeding of moldings to a treatment section 4.
  • the partially accurate feed is achieved for example by a control via a stepper motor.
  • the treatment section 4 is accommodated in a treatment chamber 40 and is designed in the form of a schematically indicated channel 42, through which the molded parts, which are supplied via the supply device 3, slide therethrough.
  • the channel 42 and thus also the treatment chamber 40 is arranged downhill, such that the respective molded parts pass through the groove 42 due to their own weight.
  • At least two grooves arranged parallel to one another are provided, so that at least two molded parts can be treated parallel to one another.
  • a discharge device 5 Downstream of the treatment section 4, a discharge device 5 is provided, which serves for partial removal of the respective mold parts to a corresponding transfer area 6.
  • the transfer area 6 is followed by a further treatment station. In the case of a bottling plant, this is typically followed by the corresponding capper, which is supplied with the then sterilized plastic screw caps.
  • the feed device 3 is arranged correspondingly upstream of the treatment section 4 and the discharge device 5 is arranged downstream of the treatment section 4. Accordingly, the supply of the respective molded parts into the treatment section 4 can be effected in part via the supply device 3.
  • the downstream of the treatment section 4 arranged discharge device 5 allows demand-controlled transfer of the respective molding to the transfer device 6 always exactly when a respective molding is needed here.
  • an individual plastic screw cap When used as a sterilization device for plastic closures in a beverage bottling plant, an individual plastic screw cap is accordingly placed on the treatment line 4 for each filled and sealed container via the feeding device 3 and, after passing through the corresponding treatment time, synchronized via the discharge device 5 to the respective capper, that the corresponding container to be closed can be closed. If there is no container to be sealed, no plastic screw cap is sterilized and discharged. In this way it can be avoided that, for example in the Interruption of the container flow must be discarded by a prior discharge of defective containers, closures that had been supplied to the capper.
  • an emptying device 7 is further provided above the feeding device 3, which can be opened after completion of the production process and by means of which the molded parts from the molded part storage, which are supplied via the molded part supply 2, can be completely emptied.
  • a first sensor 8 is preferably provided downstream of the feed device 3 in order to be able to detect a backflow of molded parts in the treatment section 4.
  • a further sensor 9 is preferably provided downstream of the discharge device 5 in order to be able to detect the detection of a backflow in a transfer region 6.
  • the sensors 8, 9 can be used to monitor whether the molded parts pass through the corresponding areas of the system and, in particular, the treatment section 4 in the form of the channel 42, or whether there is possibly a backlog or jamming of a molded part. Via the sensor 9 it is also possible to check whether the output of the molded parts to the transfer area 6 takes place in the predetermined manner, or whether, for example
  • the feed device 3 and the discharge device 5 are preferably driven by a stepping motor, by means of which a partially precise feeding of molded parts into the treatment section 4 and a partial removal of molded parts via the discharge device 5 is possible.
  • the feed device 3 and the discharge device 5 can be controlled in different ways.
  • the feed device 3 in connection with a beverage filling system, can be actuated when a particular container to be filled is inserted into the corresponding filling device, and when the corresponding container has passed through a further section of the treatment angle or moves in the inlet towards the capper, the discharge device 5 are operated.
  • the discharge device 5 are operated at predetermined points within the feed of the containers to be closed.
  • the feeding of a molded part into the treatment section 4 is triggered and, after passing through a second reference point, the discharge of the molded part from the treatment section 4 is triggered.
  • the treatment time which varies with the machine speed in this operating mode, must be taken into consideration. The minimum treatment time must not be undercut.
  • triggering of the feed device 3 and the discharge device 5 can take place, for example, via the machine cycle, wherein the machine cycle is delayed either for the feed device or for the discharge device in accordance with the intended treatment time.
  • a control over the general machine cycle is further necessary that a corresponding trigger signal is present, according to which closures are actually passed to the capper, in order to avoid unnecessary discarding container closures in the presence of a disturbance in the container flow.
  • the sensor signal of the sensors 8 and 9 continue to be considered in order to ensure that a backwater is not present and correspondingly a free flow of the molded parts takes place through the treatment section 4 into the transfer area 6.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
  • Sealing Of Jars (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Behandlung von Formteilen, bevorzugt zur Sterilisierung von Kunststoffschraubverschlüssen für Getränkebehälter, umfassend eine Behandlungsstrecke (4) zum Behandeln der Formteile mit einem Behandlungsmedium, und eine stromaufwärts der Behandlungsstrecke (4) angeordnete Zuführvorrichtung (3) zum Zuführen von Formteilen zu der Behandlungsstrecke (4), wobei eine stromabwärts der Behandlungsstrecke (4) angeordnete Ausschleusvorrichtung (5) zum Ausschleusen von Formteilen aus der Behandlungsstrecke (4) vorgesehen ist.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Behandlung von Formteilen, bevorzugt zur Sterilisierung von Kunststoffschraubverschlüssen für Getränkebehälter in einer Getränkeabfüllanlage, sowie einen Aseptikfüller zum aseptischen Abfüllen von Flüssigkeiten in Behälter.
    • Stand der Technik
  • Im Bereich der Abfüllung von Getränken ist es bekannt, die abgefüllten Behälter, beispielsweise PET Kunststoffflaschen, mit vorgeformten Kunststoffschraubverschlüssen zu verschließen. Hierzu werden die Kunststoffschraubverschlüsse einem Verschließorgan zugeführt und mittels diesem auf bereits mit der jeweiligen Flüssigkeit befüllten Behälter aufgeschraubt.
  • Um eine hygienisch einwandfreie Abfüllung und ein hygienisch einwandfreies Verschließen der Behälter zu erreichen, werden unter anderem die Kunststoffverschlüsse vor dem Verschließen sterilisiert. Zur Sterilisierung stehen dabei unterschiedliche Behandlungsmöglichkeiten zur Verfügung, wie beispielsweise eine physikalische Entkeimung mittels Heißwasser, Sattdampf, UV-Bestrahlung oder Plasma. Weiterhin kann auch eine chemische Entkeimung mit Wasserstoffperoxid, Peressigsäure, Chlordioxid oder Ozon durchgeführt werden. Kombinationen dieser unterschiedlichen Sterilisationsverfahren sind ebenfalls denkbar.
  • Der Abfüllvorgang in die Behälter sowie das Verschließen der fertig befüllten Behälter findet, insbesondere bei der aseptischen Abfüllung und insbesondere bei der kaltaseptischen Abfüllung, innerhalb eines Reinraumes statt. Hierbei handelt es sich um einen gegenüber der Umgebung im Wesentlichen abgedichteten Raum, in welchem eine definierte keimfreie Atmosphäre herrscht, und dessen innere Oberflächen entsprechend regelmäßig gereinigt und sterilisiert werden.
  • Eine kaltaseptische Abfüllung ermöglicht eine besonders lange Lagerdauer der abgefüllten Produkte und wird beispielsweise zur Abfüllung von Milchprodukten verwendet.
  • Die Sterilisierung der Verschlüsse vor dem Verschließer findet üblicherweise in einer Sterilisationskammer statt, in welche die jeweiligen Verschlüsse über ein Rinnensystem eingeführt werden, und in welcher das entsprechende Behandlungsmedium vorliegt, um die Sterilisierung der Verschlüsse zu erreichen.
  • Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der WO 2010/073064 A1 bekannt, in welcher die einzelnen Behälterverschlüsse einer Wärmebehandlung unterzogen werden. In die Sterilisationskammer werden die Verschlüsse über einen Aktuator eingeschoben, welcher dann einen entsprechenden Staudruck auf die sich bereits in der Sterilisationskammer befindenden Verschlüsse derart ausübt, dass die Verschlüsse durch die Sterilisationskammer hindurch getrieben werden und an deren Ende aus der Sterilisationskammer wieder austreten.
  • Nachteilig an den bekannten Anlagen zur Verschlusssterilisation ist, dass bei einer Unterbrechung des Zustromes an fertig befüllten Behältern die stromabwärts der Sterilisationskammer in einer entsprechenden Zuführrinne vorliegenden Verschlüsse üblicherweise verworfen werden, da sie dem Verschließer unabhängig vom Zustrom der Behälter zugeführt werden und dann im Verschließer ausgestoßen werden, wenn sie nicht auf einen Behälter aufgeschraubt werden. Hierdurch ergibt sich ein Verlust an Kunststoffverschlüssen im Falle einer Störung in der Behälterzufuhr, insbesondere beim Zuführen eines solchen Kunststoffverschlusses zu einer Behälterlücke im Produktionsprozess.
    • Darstellung der Erfindung
  • Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Behandlung von Formteilen anzugeben, welches in eine effizientere Betriebsweise ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Behandlung von Formteilen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Entsprechend umfasst die Vorrichtung zur Behandlung von Formteilen, bevorzugt zur Sterilisierung von Kunststoffschraubverschlüssen für Getränkebehälter, eine Behandlungsstrecke zum Behandeln der Formteile mit einem Behandlungsmedium, und eine stromaufwärts der Behandlungsstrecke angeordnete Zuführvorrichtung zum Zuführen von Formteilen zu der Behandlungsstrecke. Erfindungsgemäß ist eine stromabwärts der Behandlungsstrecke angeordnete Ausschleusvorrichtung zum Ausschleusen von Formteilen aus der Behandlungsstrecke vorgesehen.
  • Durch die Kombination der stromaufwärts der Behandlungsstrecke angeordneten Zuführvorrichtung mit der stromabwärts der Behandlungsstrecke angeordneten Ausschleusvorrichtung kann der Verlust von Formteilen bei Unterbrechung der Zuführung von zu verschließenden Behältern oder auch bei der Beendigung der jeweiligen Produktion minimiert werden, wobei gleichzeitig sichergestellt wird, dass jedes individuelle Formteil die jeweils notwendige Behandlungszeit in der Behandlungsstrecke erhält und damit beispielsweise die vorgeschriebene Sterilisation erreicht wird.
  • Um dies zu erreichen wird die Zuführvorrichtung so gesteuert, dass sie das individuelle Formteil rechtzeitig auf die Behandlungsstrecke aufgibt. Das Formteil durchläuft dann die Behandlungsstrecke und wird, nach Ablauf der vorgegebenen Behandlungszeit oder aber je nach Bedarf, über die Ausschleusvorrichtung der jeweiligen nachfolgenden Maschinenstation übergeben, beispielsweise einem Verschließer in einem Aseptikfüller.
  • Durch die Bereitstellung der Ausschleusvorrichtung wird weiterhin auch erreicht, dass jedes Formteil, das durch die Ausschleusvorrichtung ausgegeben wird, auch entsprechend direkt weiter verarbeitet werden kann. Im Falle einer Getränkeabfüllvorrichtung kann das Formteil damit entsprechend so zugeführt werden, dass jeder Behälter genau mit einem Kunststoffschraubverschluss versehen wird. Die Behandlungszeit, welche ein Formteil in der Behandlungsstrecke durchläuft, kann dabei über eine entsprechende Parametrierung der Auslösung der Zuführvorrichtung relativ zur Auslösung der Ausschleusvorrichtung eingestellt werden.
  • Bei einer bedarfsgesteuerten Zuführung der jeweiligen Formteile über die Zuführvorrichtung durchlaufen so viele Formteile die Behandlungsstrecke, wie über die Ausschleusvorrichtung tatsächlich an die nachfolgende Verarbeitungseinheit abgegeben werden. Hierdurch wird erreicht, dass in der Behandlungsstrecke auch nur so viele Formteile behandelt werden, wie hinterher durch die nachfolgenden Bearbeitungsstationen tatsächlich auch abgenommen werden. Dies führt zu einem Effizienzvorteil bezüglich der Verwendung des Behandlungsmediums, beispielsweise des Sterilisationsmediums, da nur so viele Formteile behandelt werden, wie auch benötigt werden. Weiterhin ergibt sich dadurch, dass in der Behandlungsstrecke keine große Anzahl an Formteilen zwischengepuffert wird, sondern nur genau die Anzahl an Formteilen vorliegt, welche hinterher auch abgenommen werden, der Vorteil, dass bei einer Beendigung des Produktionsprozesses oder einer Unterbrechung des Produktionsprozesses, beispielsweise durch einen als fehlerhaft ausgeschleusten Behälter, auch am Ende des Produktionsprozesses keine größere Anzahl an Formteilen verworfen werden muss, sondern im Idealfall die Behandlungsstrecke vollständig entleert ist und keine Formteile verworfen werden.
  • Die Zuführvorrichtung und/oder die Ausschleusvorrichtung sind bevorzugt über einen Schrittmotor derart angetrieben, dass ein teilgenaues Zuführen beziehungsweise ein teilgenaues Ausschleusen der jeweiligen Formteile ermöglicht wird. Auf diese Weise können Formteile teilgenau der Behandlungsstrecke zugeführt und aus dieser wieder ausgeschleust werden.
  • Bevorzugt ist die Behandlungsstrecke in einer Behandlungskammer angeordnet, welche die Behandlungsstrecke umgibt, und in welcher entsprechend eine Atmosphäre mit dem Behandlungsmedium aufgebaut werden kann. Besonders bevorzugt sind die Zuführvorrichtung und/oder die Ausschleusvorrichtung in der Behandlungskammer angeordnet, bevorzugt am stromaufwärts beziehungsweise stromabwärts gelegenen Ende der Behandlungsstrecke.
  • Eine Effizienzsteigerung bei der Durchführung der Behandlung in der Behandlungsstrecke lässt sich durch mindestens zwei parallel zueinander verlaufende Rinnen erreichen, so dass eine gleichzeitige Behandlung von mindestens zwei parallel zueinander geführten Formteilen erreicht werden kann.
  • Um am Ende des jeweiligen Produktionsprozesses ein einfaches Auswechseln der Formteile von einem Typ zu einem anderen Typ, beispielsweise von einem Kunststoffschraubverschluss einer ersten Farbe zu einem Kunststoffschraubverschluss einer zweiten Farbe, zu ermöglichen, ist besonders bevorzugt oberhalb der Zuführvorrichtung eine Entleerungsvorrichtung angeordnet, mittels welcher eine Formteilzufuhr vollständig entleert werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, einen eventuell vorhandenen Formteilspeicher vollständig zu entleeren, ohne dass die Formteile sämtlich die Behandlungsstrecke durchlaufen müssten.
  • Weiterhin ist bevorzugt ein Sensor stromabwärts der Zuführvorrichtung so vorgesehen, dass dieser zur Detektion eines Rückstaus an Formteilen in der Behandlungsstrecke dient. Der Sensor kann beispielsweise in Form einer Lichtschranke oder eines anderen Sensors so vorgesehen sein, dass er entweder das Durchlaufen des Formteils durch die Behandlungsstrecke detektiert, oder aber erst bei einer dauerhaften Unterbrechung durch ein feststehendes Formteil ein entsprechendes Signal ausgibt. Über diesen Sensor kann festgestellt werden, ob die über die Zuführvorrichtung auf die Behandlungsstrecke ausgegebenen Formteile die Behandlungsstrecke tatsächlich durchlaufen, oder ob es zu einem Rückstau kommt, die Formteile sich also innerhalb der Behandlungsstrecke verklemmt haben.
  • Entsprechend ist weiterhin bevorzugt ein Sensor stromabwärts der Ausschleusvorrichtung vorgesehen, mittels welchem ein Rückstau in einem Übergabebereich für die Formteile stromabwärts der Ausschleusvorrichtung detektiert werden kann.
  • Über diese Sensoren und eine entsprechende Schrittmotorsteuerung der Zuführvorrichtung und der Ausschleusvorrichtung können drei Betriebszustände vorgesehen werden. In einem ersten Betriebszustand sind sämtliche Schrittmotoren ausgeschaltet, so dass eine Förderung und Behandlung der Formteile nicht stattfindet. In einem zweiten Betriebszustand werden die Schrittmotoren jeweils über einen Referenzpunkt eines parallelen oder vorgeschalteten Prozesses angesteuert, also beispielsweise beim Durchlaufen eines bestimmten Maschinenwinkels einer parallelen oder vorgeschalteten Einheit. Diese Einheit kann beispielsweise ein Füller einer Getränkeabfüllanlage sein. Wenn der jeweilige befüllte Behälter eine bestimmte Referenzposition in der Getränkeabfüllanlage erreicht hat, wird entsprechend die Steuerung des Schrittmotors so ausgelöst, dass ein Verschluss über die Zuführvorrichtung in die Behandlungsstrecke eingeführt wird. Bei Durchlaufen eines zweiten Referenzpunktes wird der Schrittmotor der Ausschleusvorrichtung so betätigt, dass das entsprechende Formteil ausgeschleust wird und an den nachfolgenden Verschließer übergeben wird.
  • In einem dritten Betriebszustand bewegen sich die Schrittmotoren pro Maschinentakt beziehungsweise Impuls aus der entsprechenden Anlagensteuerung um eine vorgestellte Umdrehung.
  • Die Steuerung der Ausschleusvorrichtung relativ zur Zuführvorrichtung kann auch über eine Zeitsteuerung durchgeführt werden, welche die Zuführung eines Formteils in die Behandlungsstrecke immer um zumindest die Mindestbehandlungszeit früher auslöst, als den eigentlichen Ausschleusvorgang.
  • Vorausgesetzt für die Ausschleusung eines weiteren Formteils ist natürlich, dass über entsprechenden Sensoren, insbesondere einen Rückstausensor des Motors stromabwärts der Zuführvorrichtung genauso wie durch einen Sensor stromabwärts der Ausschleusvorrichtung kein Rückstau gemeldet wird. Im Falle eines solchen Rückstaus muss die Ursache des Rückstaus natürlich zunächst behoben werden, bevor ein weiteres Ausschleusen beziehungsweise ein weiterer Betrieb der Gesamtanlage fortgeführt werden kann.
  • Weiterhin muss in diesem Betriebsmodus selbstverständlich auch ein entsprechendes Ausgabesignal vorliegen, mittels welchem signalisiert wird, dass überhaupt ein Produktionsbetrieb stattfindet und entsprechend auch Formteile zugeführt werden sollen.
  • Durch die vorbeschriebene Vorrichtung werden geringe oder keine Verluste an Formteilen bei der Produktion erreicht. In einer bevorzugten Ausbildung kann beispielsweise in einer Getränkeabfüllanlage nur ein einziger Behälter durch die gesamte Anlage gefahren werden, und für diesen einzelnen Behälter wird auch nur entsprechend ein einziger Kunststoffschraubverschluss über die Zuführvorrichtung auf die Behandlungsstrecke aufgegeben, und über die Ausschleusvorrichtung teilgenau und taktgenau dem Verschließer so zugeführt, dass genau dieser eine Behälter mit dem Schraubverschluss versehen wird. Es ist dann während des gesamten Vorganges entsprechend auch nur ein Schraubverschluss in der Behandlungsstrecke vorhanden.
  • Weiterhin kann sichergestellt werden, dass auch bei einem lückenhaften Betrieb, also bei Lücken im Fluss der jeweiligen Behälter, jeder Verschluss ausreichend behandelt wird und entsprechend beispielsweise korrekt sterilisierte Verschlüsse verwendet werden.
  • Auf diese Weise ist es auch möglich, beim Beenden der jeweiligen Produktion den Verschlussfluss entsprechend so zu steuern, dass mit dem letzten zu verschließenden Behälter auch der letzte behandelte Verschluss verbraucht wird. Entsprechend kann auf diese Weise das Prinzip "letzte Flasche-letzer Verschluss" erreicht werden, so dass es nach dem Produktionsende nicht mehr notwendig ist, Verschlüsse zu verwerfen.
  • Weiterhin ermöglicht diese Betriebsweise, dass eine Ausschleusvorrichtung aus dem Isolator, beispielsweise einer Aseptikanlage, nicht mehr erforderlich ist, da hier keine Verschlüsse mehr ausgeschleust werden müssen. Auf diese Weise können zum einen Kosten gespart werden und zum anderen kann die Anlagenkomplexität verringert werden, wodurch Gefährdungspotentiale in mikrobiologischer Hinsicht verringert werden.
  • Die Vorrichtung zur Behandlung der Formteile kann außerhalb des Reinraumes angeordnet werden. Besonders können die Sensoren und Motoren, welche zum Antrieb der Zuführvorrichtung und der Ausschleusvorrichtung verwendet werden, außerhalb des Reinraumes montiert werden, wodurch zum einen die Sterilität des jeweiligen Isolators nicht gefährdet wird und zum anderen auch die Lebensdauer der Antriebe und der Sensorik so erhöht werden kann, da diese nicht den aggressiven Reinigungszyklen innerhalb des Isolators ausgesetzt sind.
  • Die Behandlungsstrecke kann mit sämtlichen bekannten Behandlungsmedien verwendet werden, beispielsweise mit Wasserstoffperoxid, sowie auch mit einem Peressigsäuretauchbad.
  • Die oben beschriebene Aufgabe wird auch durch einen Aseptikfüller zum aseptischen Abfüllen von Flüssigkeiten in Behälter gelöst, welcher einen in einem Reinraum angeordneten Verschließer zum Verschließen befüllter Behälter umfasst. Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Behandlung von Behälterverschlüssen, so wie sie vorgehend beschrieben wurde, vorgesehen.
  • Besonders bevorzugt ist die Vorrichtung zur Behandlung von Behälterverschlüssen außerhalb des Reinraumes des Aseptikfüllers angeordnet.
  • Weiterhin wird die oben genannte Aufgabe durch ein Verfahren zum Behandeln von Formteilen mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Entsprechend umfasst das Verfahren zum Behandeln von Formteilen, bevorzugt zur Sterilisierung von Kunststoffschraubverschlüssen für Getränkebehälter, das Zuführen von Formteilen in eine Behandlungsstrecke mittels einer Zuführvorrichtung und das Behandeln der Formteile in der Behandlungsstrecke mit einem Behandlungsmedium. Erfindungsgemäß werden die Formteile stromabwärts der Behandlungsstrecke über eine Ausschleusvorrichtung ausgeschleust.
  • Die Formteile werden dabei bevorzugt mittels der Zuführvorrichtung der Behandlungsstrecke teilgenau zugeführt und/oder mittels der Ausschleusvorrichtung teilgenau ausgeschleust.
  • Vorteilhaft wird das Zuführen von Formteilen zu der Behandlungsstrecke und/oder das Ausschleusen von Formteilen aus der Behandlungsstrecke über den Maschinentakt ausgelöst, bevorzugt bei Vorliegen eines Auslösesignals, besonders bevorzugt unter Berücksichtigung einer Mindestbehandlungszeit.
  • Das Zuführen von Formteilen zu der Behandlungsstrecke und/oder das Ausschleusen von Formteilen aus der Behandlungsstrecke kann auch beim Erreichen einer Referenzposition in einem Parallelprozess ausgelöst werden, bevorzugt unter Berücksichtigung einer Mindestbehandlungszeit.
    • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Bevorzugte weitere Ausführungsformen und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figur näher erläutert. Dabei zeigt:
    • Figur 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Behandlung von Formteilen.
    Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figur beschrieben.
  • Figur 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung 1 zum Behandeln von Formteilen, hier dargestellt in Form einer Vorrichtung zur Sterilisierung von Kunststoffschraubverschlüssen zum Verschließen von Getränkebehältern in einer Getränkeabfüllanlage.
  • Über eine Formteilzufuhr 2, über welche aus einem Vorrat an Formteilen die einzelnen Formteile zugeführt werden, gelangen die Formteile zu einer Zuführvorrichtung 3, welche zum teilgenauen Zuführen von Formteilen zu einer Behandlungsstrecke 4 eingerichtet ist. Die teilgenaue Zuführung wird dabei beispielsweise durch eine Ansteuerung über einen Schrittmotor erreicht.
  • Die Behandlungsstrecke 4 ist in einer Behandlungskammer 40 aufgenommen und ist in Form einer schematisch angedeuteten Rinne 42 ausgebildet, durch welche hindurch die Formteile, welche über die Zuführvorrichtung 3 zugeführt werden, hindurch gleiten. In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Rinne 42 und damit auch die Behandlungskammer 40 abschüssig angeordnet, derart, dass die jeweiligen Formteile aufgrund ihres Eigengewichtes die Rinne 42 durchlaufen.
  • In einer bevorzugten und hier nicht gezeigten Variante sind mindestens zwei parallel zueinander angeordnete Rinnen vorgesehen, so dass mindestens zwei Formteile parallel zueinander behandelt werden können.
  • Stromabwärts der Behandlungsstrecke 4 ist eine Ausschleusvorrichtung 5 vorgesehen, welche zum teilgenauen Ausschleusen der jeweiligen Formteile an einen entsprechenden Übergabebereich 6 dient. An den Übergabebereich 6 schließt sich entsprechend eine weitere Behandlungsstation an. Bei einer Getränkeabfüllanlage folgt hierauf typischer Weise der entsprechende Verschließer, welcher mit den dann sterilisierten Kunststoffschraubverschlüssen versorgt wird.
  • Die Zuführvorrichtung 3 ist entsprechend stromaufwärts der Behandlungsstrecke 4 angeordnet und die Ausschleusvorrichtung 5 ist stromabwärts der Behandlungsstrecke 4 angeordnet. Entsprechend kann über die Zuführvorrichtung 3 teilgenau das Zuführen der jeweiligen Formteile in die Behandlungsstrecke 4 erfolgen.
  • Die stromabwärts der Behandlungsstrecke 4 angeordnete Ausschleusvorrichtung 5 ermöglicht bedarfsgesteuert eine Übergabe des jeweiligen Formteils an die Übergabevorrichtung 6 immer genau dann, wenn hier ein jeweiliges Formteil benötigt wird.
  • Bei Verwendung als Sterilisationsvorrichtung für Kunststoffverschlüsse in einer Getränkeabfüllanlage wird entsprechend für jeden befüllten und zu verschließenden Behälter ein individueller Kunststoffschraubverschluss über die Zuführvorrichtung 3 auf die Behandlungsstrecke 4 aufgegeben und, nach Durchlaufen der entsprechenden Behandlungszeit, über die Ausschleusvorrichtung 5 an den jeweiligen Verschließer synchronisiert so übergeben, dass der entsprechende zu verschließende Behälter verschlossen werden kann. Wenn kein zu verschließender Behälter vorliegt, wird auch kein Kunststoffschraubverschluss sterilisiert und ausgeschleust. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass, beispielsweise bei der Unterbrechung des Behälterflusses durch ein vorhergehendes Ausschleusen fehlerhafter Behälter, Verschlüsse verworfen werden müssen, welche dem Verschließer zugeführt worden waren.
  • Durch die teilgenaue Zuführung der jeweiligen Kunststoffverschlüsse gemäß der vorliegenden Vorrichtung kann entsprechend erreicht werden, dass ein solches Verwerfen von Formteilen nicht mehr erforderlich ist. Weiterhin kann auch bei Unterbrechung der jeweiligen Produktion beziehungsweise bei Beendigung der jeweiligen Produktion erreicht werden, dass in der Behandlungsstrecke 4 keine Verschlüsse mehr vorliegen und entsprechend mit dem letzten verschlossenen Behälter auch der letzte behandelte Verschluss verbraucht ist.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist weiterhin eine Entleerungsvorrichtung 7 oberhalb der Zuführvorrichtung 3 vorgesehen, welche nach Beendigung des Produktionsvorganges geöffnet werden kann und mittels welcher die Formteile aus dem Formteilspeicher, welche über die Formteilzufuhr 2 zugeführt werden, vollständig entleert werden können.
  • Im Falle einer Getränkeabfüllanlage kann auf diese Weise erreicht werden, dass beispielsweise sämtliche Kunststoffschraubverschlüsse eines bestimmten Typs, beispielsweise einer bestimmten Farbe, aus dem jeweiligen Verschlussspeicher entleert werden können, ohne dass diese Verschlüsse sämtlich durch die Behandlungsstrecke 4 hindurchgeführt werden müssen. Zum Umrüsten der Anlage können dann entsprechend Verschlüsse eines anderen Typs vorgesehen werden, beispielsweise Verschlüsse einer anderen Farbe, und die Produktion wieder aufgenommen werden.
  • Ein erster Sensor 8 ist bevorzugt stromabwärts der Zuführvorrichtung 3 vorgesehen, um einen Rückstau an Formteilen in der Behandlungsstrecke 4 detektieren zu können. Ein weiterer Sensor 9 ist bevorzugt stromabwärts der Ausschleusvorrichtung 5 vorgesehen, um die Detektion eines Rückstaus in einem Übergabebereich 6 detektieren zu können.
  • Über die Sensoren 8, 9 kann entsprechend überwacht werden, ob die Formteile die entsprechenden Anlagenbereiche und insbesondere die Behandlungsstrecke 4 in Form der Rinne 42 problemlos durchlaufen, oder ob möglicherweise ein Rückstau oder eine Verklemmung eines Formteiles vorliegt. Über den Sensor 9 kann weiterhin überprüft werden, ob die Ausgabe der Formteile an den Übergabebereich 6 in der vorgegebenen Weise stattfindet, oder ob beispielsweise
  • ein Rückstau im Übergabebereich 6 vorliegt, welcher auf eine Verklemmung oder einen anderen Stau der Formteile im Übergabebereich 6 schließen lässt.
  • Die Zuführvorrichtung 3 und die Ausschleusvorrichtung 5 werden bevorzugt über einen Schrittmotor angetrieben, mittels welchem eine teilgenaue Zuführung von Formteilen in die Behandlungsstrecke 4 und ein teilgenaues Ausschleusen von Formteilen über die Ausschleusvorrichtung 5 möglich wird.
  • Die Zuführvorrichtung 3 und die Ausschleusvorrichtung 5 können dabei auf unterschiedliche Weisen angesteuert werden. Beispielsweise kann im Zusammenhang mit einer Getränkeabfüllanlage die Zuführvorrichtung 3 dann betätigt werden, wenn ein bestimmter abzufüllender Behälter in die entsprechende Füllvorrichtung eingesetzt wird, und, wenn der entsprechende Behälter einen weiteren Abschnitt des Behandlungswinkels durchlaufen hat beziehungsweise sich im Zulauf den Verschließer hin bewegt, die Ausschleusvorrichtung 5 betätigt werden. Entsprechend wird an vorgegebenen Punkten innerhalb der Zuführung der zu verschließenden Behälter das Zuführen eines Formteils in die Behandlungsstrecke 4 ausgelöst und nach Durchlaufen eines zweiten Referenzpunktes das Ausschleusen des Formteiles aus der Behandlungsstrecke 4 ausgelöst. Hierbei muss im Übrigen die Behandlungszeit berücksichtigt werden, die sich in diesem Betriebsmodus mit der Maschinengeschwindigkeit variiert. Die minimale Behandlungszeit darf nicht unterschritten werden.
  • In einem weiteren Betriebsmodus kann beispielsweise über den Maschinentakt eine Auslösung der Zuführvorrichtung 3 sowie der Ausschleusvorrichtung 5 geschehen, wobei der Maschinentakt entweder für die Zuführvorrichtung oder für die Ausschleusvorrichtung entsprechend der vorgesehenen Behandlungszeit verzögert wird. Bei einer solchen Steuerung über den allgemeinen Maschinentakt ist weiterhin notwendig, dass ein entsprechendes Auslösesignal vorliegt, gemäß welchem Verschlüsse tatsächlich an den Verschließer übergeben werden sollen, um bei Vorliegen einer Störung im Behälterfluss ein unnötiges Verwerfen von Behälterverschlüssen zu vermeiden.
  • In beiden Betriebsmodi ist weiterhin das Sensorsignal der Sensoren 8 und 9 zu betrachten, um sicherzustellen, dass ein Rückstau nicht vorliegt und entsprechend ein freier Fluss der Formteile durch die Behandlungsstrecke 4 in den Übergabebereich 6 stattfindet.
  • Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den einzelnen Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung zur Behandlung von Formteilen
    2
    Formteilzufuhr
    3
    Zuführvorrichtung
    4
    Behandlungsstrecke
    40
    Behandlungskammer
    42
    Rinne
    5
    Ausschleusvorrichtung
    6
    Übergabebereich
    7
    Entleerungsvorrichtung
    8
    Sensor
    9
    Sensor

Claims (16)

  1. Vorrichtung (1) zur Behandlung von Formteilen, bevorzugt zur Sterilisierung von Kunststoffschraubverschlüssen für Getränkebehälter, umfassend eine Behandlungsstrecke (4) zum Behandeln der Formteile mit einem Behandlungsmedium, und eine stromaufwärts der Behandlungsstrecke (4) angeordnete Zuführvorrichtung (3) zum Zuführen von Formteilen zu der Behandlungsstrecke (4),
    gekennzeichnet durch
    eine stromabwärts der Behandlungsstrecke (4) angeordnete Ausschleusvorrichtung (5) zum Ausschleusen von Formteilen aus der Behandlungsstrecke (4).
  2. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführvorrichtung (3) und/oder die Ausschleusvorrichtung (5) über einen Schrittmotor angetrieben ist.
  3. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsstrecke (4) in einer Behandlungskammer (40) angeordnet ist und/oder die Behandlungsstrecke (4) durch mindestens zwei parallel zueinander verlaufende Rinnen (42) ausgebildet ist.
  4. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführvorrichtung (3) stromaufwärts der Behandlungsstrecke (4) und/oder die Ausschleusvorrichtung (5) stromabwärts der Behandlungsstrecke (4) in der Behandlungskammer (40) angeordnet ist.
  5. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entleerungsvorrichtung (7) zum Entleeren einer Formteilzufuhr (2) stromaufwärts der Zuführvorrichtung (3) angeordnet ist.
  6. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (8) zur Detektion eines Rückstaus von Formteilen in der Behandlungsstrecke (4) stromabwärts der Zuführvorrichtung (3) angeordnet ist
  7. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (9) zur Detektion eines Rückstaus von Formteilen in einem Übergabebereich (6) stromabwärts der Ausschleusvorrichtung (4) vorgesehen ist.
  8. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführvorrichtung (3) zum teilgenauen Zuführen von Formteilen eingerichtet ist.
  9. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschleusvorrichtung (5) zum teilgenauen Ausschleusen von Formteilen eingerichtet ist.
  10. Aseptikfüller zum aseptischen Abfüllen von Flüssigkeiten in Behälter, umfassend einen in einem Reinraum angeordneten Verschließer zum Verschließen gefüllter Behälter,
    gekennzeichnet durch
    eine Vorrichtung (1) zum Behandeln von Behälterverschlüssen gemäß einem der vorstehenden Ansprüche.
  11. Aseptikfüller gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zur Behandlung von Behälterverschlüssen außerhalb des Reinraumes angeordnet ist und bevorzugt über eine sterile Anbindung mit dem Reinraum verbunden ist.
  12. Verfahren zum Behandeln von Formteilen, bevorzugt zur Sterilisierung von Kunststoffschraubverschlüssen für Getränkebehälter, umfassend das Zuführen von Formteilen in eine Behandlungsstrecke (4) mittels einer Zuführvorrichtung (3) und das Behandeln der Formteile in der Behandlungsstrecke (4) mit einem Behandlungsmedium,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Formteile stromabwärts der Behandlungsstrecke (4) über eine Ausschleusvorrichtung (5) ausgeschleust werden.
  13. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Formteile mittels der Zuführvorrichtung (3) der Behandlungsstrecke (4) teilgenau zugeführt werden.
  14. Verfahren gemäß Anspruch 12 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Formteile mittels der Ausschleusvorrichtung (5) teilgenau ausgeschleust werden.
  15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführen von Formteilen zu der Behandlungsstrecke (4) und/oder das Ausschleusen von Formteilen aus der Behandlungsstrecke (4) über den Maschinentakt ausgelöst wird, bevorzugt bei Vorliegen eines Auslösesignals, besonders bevorzugt unter Berücksichtigung einer Mindestbehandlungszeit.
  16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführen von Formteilen zu der Behandlungsstrecke (4) und/oder das Ausschleusen von Formteilen aus der Behandlungsstrecke (4) beim Erreichen einer Referenzposition in einem Parallelprozess ausgelöst wird, bevorzugt unter Berücksichtigung einer Mindestbehandlungszeit.
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