EP3169457B1

EP3169457B1 - Behälterbehandlungsmaschine

Info

Publication number: EP3169457B1
Application number: EP15734618.0A
Authority: EP
Inventors: Bernd Bruch; Ludwig Clüsserath
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2014-07-18
Filing date: 2015-06-29
Publication date: 2020-09-23
Anticipated expiration: 2035-06-29
Also published as: DE102014110107A1; US20170166431A1; WO2016008706A1; DE102014110107B4; EP3169457A1; SI3169457T1; US10494245B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Behälterbehandlungsmaschine zum Behandeln von Behältern mit wenigstens einem Behälteraufnahmen aufweisenden Transportelement, welches um eine Rotationsachse drehbar angetrieben ist und mit welchem die über einen Behältereinlauf zugeführten zu behandelnden Behälter zu Behandlungsstationen und nach einer dortigen Behandlung zu einem Behälterauslauf förderbar sind.
Aus der Druckschrift EP 0 345 70 A1 ist eine Reinigungsvorrichtung für Behälter, wie Ampullen, Flaschen oder dergleichen, bekannt, die eine umlaufende Fördereinrichtung hat, die die Behälter Ausspritz- und Abblaseinrichtungen zuführt. Zum Halten der Behälter hat die Fördereinrichtung an einem Förderrad radial abstehende Zangen, von denen jeweils vier an einem Träger angeordnet sind. Die Träger sind mittels Wellen drehbar am Förderrad angeordnet, damit die aufrecht zugeführten Behälter zum Ausspritzen und Ausblasen um eine horizontale Achse gewendet werden können. Um die Behälter in möglichst geringem und gleichmäßigem Abstand halten zu können und um Kollisionen beim Wenden zu vermeiden, sind die Träger auch radial verschiebbar am Förderrad angeordnet. DE 10 2006 028266 A1 offenbart eine Behälterbehandlungsmaschine zum Behandeln von Behältern mit wenigstens einem Behälteraufnahmen aufweisenden Transportelement, welches um eine Rotationsachse drehbar angetrieben ist und mit welchem die über einen Behältereinlauf zugeführten zu behandelnden Behälter zu Behandlungsstationen und nach einer dortigen Behandlung zu einem Behälterauslauf förderbar sind, wobei die Behälteraufnahmen mit dem Schwenken des Transportelements zwischen einer Beschickungsposition mit Behälteröffnung nach oben und einer Behandlungsposition mit der Behälteröffnung nach unten schwenkbar sind, wobei die Schwenkvorrichtung einen Schwenkantrieb zum Schwenken des Schwenkarms aufweist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine derartige gattungsgemäße Behälterbehandlungsmaschine derart weiterzubilden, dass Behandlungen der Behälter in einer Überkopfstellung, zum Beispiel zum Spülen, chemischem oder physikalischem (UV-Licht, radioaktive Strahlen, elektrostatisches Entladen usw.) Behandeln oder Ausmessen des Behälterinnenraums, möglich sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Behälterbehandlungsmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Erfindungsgemäß ist das Transportelement zusammen mit den Behälteraufnahmen mittels einer Schwenkvorrichtung um eine horizontale Achse schwenkbar angeordnet. Mit dem Schwenken des Transportelements werden dessen Behälteraufnahmen zwischen Beschickungspositionen, in der die Behälter mit ihrer Behälteröffnung nach oben ragen, und einer Behandlungsposition geschwenkt, in welcher sie mit der Behälteröffnung nach unten ragen. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, dass das Transportelement mit technisch einfachen Mitteln das Beschicken der Maschine mit Behältern und ein gleichzeitiges Schwenken vieler Behälter in eine Über-Kopf-Position ermöglicht.
So kann das Transportelement der Behälterbehandlungsmaschine, nachfolgend auch kurz: Maschine, in einer Ausführungsform als Teilkreisring ausgebildet sein, das heißt vorzugsweise als ein Teilkreisring von maximal 180°. Der Winkel des Teilkreisrings kann jedoch auch größer sein. Dieser Teilkreisring hat an seinem Außenumfang Behälteraufnahmen, die in einer Beschickungsposition am Behältereinlauf mit Behältern befüllt werden. Nach jedem Befüllen mit einem Behälter dreht sich das Transportelement um eine Teilung entsprechend dem Winkelabstand der Behälteraufnahmen weiter bis alle Behälteraufnahmen des Transportelements beschickt sind. Anschließend wird das gesamte Transportelement, vorzugsweise um einen Winkel von 180° um eine horizontale Achse mittels einer Schwenkvorrichtung geschwenkt, wobei die in der Beschickungsposition mit der Behälteröffnung nach oben zugeführten Behälter mit dem Verschwenken des Transportelements in eine Behandlungsposition geschwenkt werden, in der die Behälteröffnung im Wesentlichen nach unten weist. Die Schwenkvorrichtung kann jedoch dazu ausgebildet sein, das Transportelement um einen Vollkreis von 360 Grad zu drehen.
Vorzugsweise ist das Transportelement über einen Drehantrieb drehbar an einem Träger gehalten, und die Schwenkvorrichtung enthält einen Schwenkantrieb zum Schwenken des Trägers. Diese Ausführungsform der Erfindung ist sehr einfach zu realisieren, da sie Gebrauch von einem herkömmlichen Design eines Transportelements macht, welches dann mittels der Schwenkvorrichtung lediglich schwenkbar aufgehängt wird. Es lassen sich somit auch bestehende Behälterbehandlungsmaschinen mit der Schwenkfunktion nachrüsten.
Üblicherweise ist das Transportelement als Transportstern ausgebildet, welches an seinem Außenumfang die Behälteraufnahmen aufweist. Üblicherweise sind in die Behälteraufnahmen an dem Außenumfang des Transportelements Ausnehmungen entsprechend der Geometrie der Behälter ausgebildet. Sie können jedoch auch an das Transportelement als separate Elemente in Form von am Behälterumfang oder an der Behältermündung wirkende Klammern oder Greifer angesetzt sein.
Vorzugsweise enthält die Behälterbehandlungsmaschine wenigstens ein Führungselement, z.B. ein Führungsblech, welches die Behälter beim Verschwenken des Transportelements in den Behälteraufnahmen sichert.
Vorzugsweise sind in der Behandlungsposition Spritzdüsen angeordnet, die unterhalb der Behältermündung angeordnet sind oder auch in die Behälter hineinragen können, wenn diese mittels des Transportelements und der Schwenkvorrichtung in die Behandlungsposition geschwenkt werden. Auf diese Weise können die Behälter dann leicht gespült werden. Um das Einführen der Spritzdüsen in die Behälter, zum Beispiel in Flaschen oder Kegs, zu erleichtern, können die Spritzdüsen zusätzlich vertikal bewegbar sein, so dass die Spritzdüsen vertikal nach oben in die Behälter hineingeführt werden, nachdem diese ihre Behandlungsposition erreicht haben.
Vorzugsweise beträgt der Schwenkwinkel der Schwenkvorrichtung 180°, womit die Behälter von einer Stellung mit der Behälteröffnung senkrecht nach oben in eine Stellung mit Behälteröffnung senkrecht nach unten gekippt werden, die für eine Behandlung sehr gut geeignet ist. In diesem Sinne können die Behälter zum Beispiel mittels einer Spritzdüse gereinigt, elektrostatisch entladen (ionisierte Luft) oder mittels einer Innenraummesssonde vermessen werden.
Es ist selbstverständlich nicht notwendig, dass das Transportelement die Behälteraufnahmen nur über einen Teilkreis aufweist oder das Transportelement selber nur über einen Teilkreis ausgebildet ist. Es ist auch möglich, dass das Transportelement über einen Vollkreis ausgebildet ist und Behälteraufnahmen an seinem gesamten Außenumfang in gleichen Winkelabständen (Teilung) aufweist. In diesem Fall können alle Behälteraufnahmen entsprechend dem Vollkreis verschwenkt werden, wobei dann die Behälterbehandlungsmaschine vorzugsweise derart ausgebildet sein sollte, dass mit dem Verschwenken des Transportelements auch eine translatorische Bewegung einhergeht, so dass die Behandlungsposition jedes Behälters von den Beschickungspositionen beabstandet ist. Dies ist zum Beispiel leicht zu realisieren, wenn das Transportelement an einem Träger, z.B. einem Schwenkarm gehalten ist, der das Transportelement nicht nur um 180° verschwenkt, sondern auch seitlich aus dem gesamten Bereich der Beschickungspositionen herausschwenkt. Der Träger oder Schwenkarm ist vorzugsweise senkrecht zur Rotationsachse der Schwenkvorrichtung ausgerichtet.
Vorzugsweise enthält die Behälterbehandlungsmaschine in der Behandlungsposition für jeden Behälter wenigstens eine nach oben gerichtete Spritzdüse, die in den Behälter hineinragt, wenn sich dieser Kopf-über in der Behandlungsposition befindet. Auf diese Weise kann die Behälterbehandlungsmaschine leicht als Spülmaschine für Behälter realisiert werden.
Vorzugsweise sind in diesem Fall die Spritzdüsen vertikal beweglich angeordnet, so dass diese in den Behälterinnenraum über eine größere Länge hineingeführt werden können, womit eine gründliche Reinigung aller Bereiche des Behälterinnenraums möglich ist.
In einer einfach zu realisierenden Ausführungsform der Erfindung sind die Spritzdüsen der Behandlungspositionen an einem vertikal beweglichen Verteiler angeordnet, in welchem Fall die Spritzdüsen nicht einzeln, sondern zusammen mittels des Verteilers bewegt werden, was technisch einfach zu realisieren ist.
Vorzugsweise enthält der Verteiler ein sich horizontal erstreckendes Verteilerrohr, welches in der Art eines Teilkreises gebogen ist, so dass es sich wenigstens unter einen Teil aller Behandlungspositionen der Maschine, vorzugsweise unter alle Behandlungspositionen erstreckt. Hier wird in einer einfachen Ausführungsform die Verteilerfunktion mit der strukturellen Tragefunktion des Verteilers für die Spritzdüsen kombiniert. Es können auch mehrere nebeneinander angeordnete Verteilerrohre mit unterschiedlichen Spritzmedien vorgesehen sein.
Es können auch mehrere Düsenstränge mit unterschiedlichen Spritzmedien angeordnet werden. Durch eine Schwenk- und/oder Drehbewegung können dann die Behälter von Spritzstation zu Spritzstation bewegt werden.
Vorzugsweise ist das Transportelement ein Transport- oder Transferstern, der an seinem Umfang mehrere taschenartig und umfangsseitig offene Behälteraufnahmen aufweist, die bezogen auf die Rotationsachse in gleichen Winkelabständen voneinander vorgesehen sind. Auf diese Weise kann die Maschine auf einfache Weise getaktet betrieben werden. Da die Taktabstände identisch sind, ist die Steuerung einer derartigen Maschine einfach zu realisieren. Die Transfersterne können jedoch auch mit Greifern oder Klammern zur Aufnahme der Behälter ausgestattet sein, was taschenartige Behälteraufnahmen entbehrlich macht.
Der Transport- oder Transferstern muss in diesem Fall nicht einen vollständigen Kreis von 360° abdecken, sondern kann auch lediglich einen Teilkreis von mehr oder weniger als 180° enthalten, z.B. in einer Ausbildung als Teilkreisring, was die Realisierung der Schwenkbewegung vereinfacht.
Vorzugsweise enthält die Behälterbehandlungsmaschine wenigstens eine Fördervorrichtung für die Zu- und Abfuhr der Behälter, wobei zumindest ein unter dem Transportelement befindlicher Teil der Fördervorrichtung schwenkbar angeordnet ist. Auf diese Weise kann zum einen die Fördervorrichtung beim Schwenkvorgang des Transportelements aus dem Weg geschwenkt werden, so dass diese sich nicht in ihrer Bewegung behindern. Hierdurch ist es dann auch möglich, zwei oder mehrere unabhängig voneinander dreh- bzw. schwenkbare Transportelemente auf einer Schwenkachse zu positionieren, was ein Schwenkbereich von 360° erfordert. Zum anderen ist auf diese Weise ein leichter Zugang zu der Behälterbehandlungsmaschine von unten her möglich. Vorzugsweise ist in diesem Fall der schwenkbare Teil der Fördervorrichtung nach unten schwenkbar angeordnet, auf welche Weise unter dem Transportelement ein Freiraum geschaffen wird, ohne seitlich zusätzlichen Raum zu benötigen.
Falls ein Teil der Fördervorrichtung schwenkbar angeordnet ist, kann die Schwenkung dieses Teils der Fördervorrichtung vorzugsweise mit der Schwenkung des Transportelements mittels der Schwenkvorrichtung synchronisiert sein, was vorzugsweise über eine Steuerung der Behälterbehandlungsmaschine und/oder über eine Steuerung der Abfüllanlage realisiert sein kann.
Die Erfindung betrifft in gleicher Weise eine Abfüllanlage mit einer Behälterbehandlungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ausführungsformen. Die Abfüllanlage enthält neben der Behälterbehandlungsmaschine wenigstens noch eine Fördervorrichtung und eine Füllvorrichtung für die Behälter.
Es soll klargestellt sein, dass die Behälter durch unterschiedliche Arten von Behältern gebildet sein können, wie zum Beispiel Flaschen, PET-Flaschen oder Glasflaschen, Dosen, Kegs oder Partydosen, um nur einige zu nennen.
Des Weiteren sei klargestellt, dass nicht unbedingt ein Verschwenken der Behälter um 180° notwendig ist, obwohl dies die bevorzugte Ausführungsform darstellt. Das Spülen der Behälter kann auch in einer Stellung erfolgen, indem diese nicht exakt senkrecht nach unten ausgerichtet sind.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der schematischen Zeichnung beschrieben. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Behälterbehandlungsmaschine mit Behältern teilweise in der Beschickungsposition,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Behälterbehandlungsmaschine aus Fig. 1 mit den Behältern in der Behandlungsposition,
Fig. 3 eine Aufsicht auf eine zweite Ausführungsform einer Behandlungsmaschine bei welcher das Transportelement über einen Vollkreis ausgebildet ist,
Fig. 4 eine Seitenansicht der Behandlungsmaschine aus Fig.: 3,
Fig. 5a, b eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher eine teilklappbare Fördervorrichtung vorgesehen ist,
Fig. 6a,b,c eine weitere Ausführungsform der Erfindung in Seitenansicht, wobei Fig. 6a eine Seitenansicht quer zur Fördervorrichtung der Behälter zeigt, Fig. 6b eine Seitenansicht in Förderrichtung und Fig. 6c ein Detail der Behälteraufnahmen, und
Fig. 7 eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einer Schwenkvorrichtung, die mehrere Transportsterne aufweist.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Behälterbehandlungsmaschine 10, die einen Rahmen 12 mit einem Standfuß 14 aufweist. Am oberen Ende des Rahmens ist eine Schwenkvorrichtung 16 mit einem Schwenkantrieb 18 gehalten, der eine Schwenkwelle 20 rotiert. Mittig an der Schwenkwelle 20 ist ein Drehantrieb 22 angeordnet, der einen Transportstern 24 antreibt. Der Transportstern 24 umfasst Teilkreisringe 25, die über vertikale Bolzen 27 miteinander verbunden sind, welche Teilkreisringe 25 am Außenumfang Behälteraufnahmen 28 haben und über radiale Speichen 26 mit einer Nabe 29 verbunden sind, die durch den Drehantrieb angetrieben ist (siehe Fig. 2). Mit der Schwenkwelle 20 sind weiterhin Haltearme 30 verbunden, die ein Führungsblech 32 aufweisen, welches die über einen Behältereinlauf 34 einlaufenden Behälter 36 in Beschickungspositionen hält, in welchen die Behälter 36 nach der vollständigen Beschickung des Transportsterns mit ihrer Behälteröffnung 38 nach oben ausgerichtet in den Behälteraufnahmen 28 angeordnet sind. Die Maschine 10 verfügt weiterhin über einen Behälterauslauf 40, auf welchen die Behälter 36 nach der Behandlung in der Behandlungsmaschine überführt werden. Der Behältereinlauf 34 und Behälterauslauf 40 sind durch eine Fördervorrichtung 42 gebildet.
Der Transportstern 24 überdeckt einen Teilkreis von etwas weniger als 180°, wobei er nach völliger Beschickung sieben Beschickungspositionen aufweist, das heißt sieben Behälter für eine gleichzeitige Behandlung aufnehmen kann. Mit dem Betätigen der Schwenkvorrichtung 16 wird der Drehantrieb 22 und damit über die Nabe 29 der Transportstern 24 von der in Fig. 1 dargestellten Beschickungsposition in die in Fig. 2 dargestellte Behandlungsposition geschwenkt. Hierbei schwenken die in den Behandlungspositionen befindlichen Behälter 38 über einen Verteiler 44, die durch ein sich horizontal erstreckendes teilkreisförmig gebogenes Verteilerrohr 46 gebildet ist, welches an einer Rohrzuführung 48 gehalten ist. Über die Rohrzuführung 48 ist das Verteilerrohr 46 vertikal optional beweglich gehalten. Das Verteilerrohr 46 enthält z.B. sieben vertikal nach oben gerichtete Spritzdüsen 50 entsprechend den sieben Behandlungspositionen der vollständig beschickten Maschine 10, wie sie in Fig. 2 abgebildet ist.
Die Wirkungsweise der Behälterbehandlungsmaschine aus Fig. 1 und 2 wird wie folgt erläutert. Über den Behältereinlauf 34 werden den Behälteraufnahmen 28 des Transportsterns 24 Behälter 36 zugeführt. Der Transportstern 24 ist über einen Teilkreis von etwa weniger als 180° ausgebildet und hat an dessen Außenumfang sieben Behälteraufnahmen 28, die nach vollständiger Beschickung des Transportsterns 24 den sieben Beschickungspositionen entsprechen. Mit dem in Fig. 1 gezeigten Beschickungsvorgang werden die Behälter 36 diesen Behälteraufnahmen 28 zugeführt, wobei die Behälter während der Zuführung und in ihrer Beschickungsposition zwischen den Behälteraufnahmen 28 des Transportsterns 24 und einem außenseitigen Führungsblech 32 festgelegt sind, so dass die Behälter 36 beim anschließenden Schwenkvorgang durch Betätigung der Schwenkvorrichtung 16 nicht aus ihren Behälteraufnahmen 28 fallen. Mit dem Betätigen der Schwenkvorrichtung 16 rotiert die Schwenkwelle 20 und der gesamte Transportstern 24 zusammen mit den Behälteraufnahmen 28 und dem Führungsblech 32 wobei die Behälter in eine Überkopfstellung seitlich neben der Fördervorrichtung 42 gekippt werden. Hierbei kommen die Behälteröffnungen 38 der Behälter 36 über die Spritzdüsen 50 des Verteilerrohres 46 zu liegen. Die in Fig. 2 dargestellte Behandlungsposition kann derart ausgebildet sein, dass die Behälteröffnung 38 über die Spritzdüsen 50 ragt, womit die Spritzdüsen in den Behälterinnenraum hineinragen oder das Verteilerrohr 46 kann mittels des Zuführrohres 48 vertikal nach oben bewegbar sein, in welchem Fall die Spritzdüsen 50 vertikal in die Behälter 36 eingeführt werden, nachdem die Behälter in die in Fig. 2 dargestellte Behandlungsposition geschwenkt worden sind. In der in Fig. 2 dargestellten Behandlungsposition können die Behälter 36 gereinigt und/oder vermessen werden bzw. in sonstiger Weise für eine nachfolgende Befüllung präpariert werden, zum Beispiel mit einem Desinfektionsmittel, Fungizid oder einem anderen chemischen Stoff versehen werden.
Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Behandlungsmaschine ermöglicht somit eine gleichzeitige Überkopfbehandlung von sieben Behältern in einer technisch einfach zu realisierenden Ausführung.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Behandlungsmaschine 60. Zu den Fig. 1 und 2 identische Elemente oder funktionsgleiche Elemente sind mit den identischen Bezugszeichen versehen. Die Behandlungsmaschine 60 aus den Fig. 3 und 4 unterscheidet sich von der Behälterbehandlungsmaschine 10 aus Fig. 1 und 2 darin, dass der Transportstern 62 als Vollkreis ausgebildet ist. Der Transportstern 62 besteht somit aus einem Trägerring 64 an dessen Außenumfang in gleichen Winkelabständen die Behälteraufnahmen 28 ausgebildet sind. Der Trägerring 64 hat acht Behälteraufnahmen 28, die vorzugsweise als kreisförmige Ausnehmungen entsprechend der Außenkontur der Behälter 36 ausgebildet sind. Wie schon in der vorhergehenden Ausführungsform der Figuren 1 und 2 werden auch hier die Behälter 36 durch ein mit Tragarmen 30 an der Schwenkwelle 20 gehaltenen Führungsblech 32 gehalten, so dass die Behälter während des Schwenkvorganges nicht aus den Behälteraufnahmen 28 herausgleiten können. In diesem Sinne können die Tragarme 30 auch über eine separate zweite Schwenkvorrichtung betätigbar sein. Dann kann ein als Vollkreis geschlossenes Führungsblech 32 über den Transportstern 62 gestülpt werden, nachdem alle Behälteraufnahmen 28 beschickt worden sind. Auch in diesem Fall sind die Tragarme 30 für das Führungsblech 32 vorzugsweise quer zur Schwenkwelle 20 der Schwenkvorrichtung 16 angeordnet.
Da in der Ausführungsform der Fig. 3 und 4 ein Vollkreis-Transportstern 62 geschwenkt werden muss, ist der Drehantrieb 22 für den Transportstern 62 an einem Träger in Form eines Schwenkarms 66 angeordnet, der vorzugsweise quer zur Schwenkwelle 20 angeordnet und mit dieser verbunden ist. Auf diese Weise wird auch der Behälter 36, der sich in der der Schwenkwelle 20 am nächsten gelegenen Beschickungsposition 68 befindet, mit dem Verschwenken des Schwenkarms 66 mittels der Schwenkvorrichtung 16 in von den Beschickungspositionen deutlich beabstandete Behandlungspositionen überführt, in welchen die Behälter über Spritzdüsen 50 angeordnet sind. In der Ausführungsform der Fig. 3 und 4 ist mit dem Führungsblech 32 noch ein Bodenelement 70 verbunden, das dafür sorgt, dass beim Beschicken des Transportsterns 62 die Behälter 36 mit ihren Behälterböden von einer Teilung zur nächsten übergleiten können und die Behälter 36 während des Schwenkvorgangs von den in Fig. 3 dargestellten Beschickungspositionen in die in Fig. 4 dargestellten Behandlungspositionen sicher hält.
Die Fig. 5a und 5b zeigen in Seitenansicht einen Teil einer Abfüllanlage 80 für Behälter mit vorzugsweise flüssigem Füllgut, welche eine Behälterbehandlungsmaschine 10, 60 der Fig. 1 bis 4 enthält, mit dem Unterschied, dass dort zwei getrennte Fördervorrichtungen anstelle einer Fördervorrichtung 42 vorgesehen ist. Der Behältereinlauf 34 wird in der Ausführungsform der Fig. 5a und b durch eine erste Fördervorrichtung 82 realisiert, welche ein Förderband 83 aufweist, das zwischen zwei Endrollen 84, 86 geführt ist, wobei mindestens eine der beiden Endrollen 84, 86 angetrieben ist. Die erste Fördervorrichtung 82 enthält neben den Endrollen 84, 86 noch eine Umlenkrolle 88 und eine Gegenrolle 90, wobei die Schwenkachse des Schwenkhebels 92 koaxial zur Umlenkrolle 88 steht und die zweite Endrolle 86 schwenkbar hierzu gehalten ist. Der Behälterauslauf 40 ist in identischer Weise wie der Fördereinlauf 34 durch eine zweite Fördervorrichtung 94 gebildet, die zwei Endrollen 84, 86, einen an der Umlenkrolle 88 gehaltenen Schwenkhebel 92 und eine Gegenrolle 90 aufweist. Fig. 5a zeigt die Stellung der ersten und zweiten Fördervorrichtung 82, 94 beim Beschicken der Behälterbehandlungsmaschine 10, 60. Sobald die Behälterbehandlungsmaschine beschickt ist, wird der unter der Behälterbehandlungsmaschine 10, 60 befindliche Teil 96 der ersten und zweiten Fördervorrichtung 82, 94 nach unten geklappt, wie dies in Fig. 5b zu sehen ist. Hierbei werden mittels einer nicht weiter beschriebenen zweiten Schwenkvorrichtung die Schwenkhebel 92 nach unten geschwenkt, wodurch die Förderbänder 83 über die Umlenkrolle 88 und die Gegenrolle 90 nach unten weggeklappt werden. Auf diese Weise kann der Schwenkvorgang der Schwenkvorrichtung der Behandlungsmaschine derart erfolgen, dass er in die Förderebene der beiden Fördervorrichtungen 82, 94 hineinragt. Diese Ausführungsform ermöglicht ein Schwenkvorgang der Schwenkvorrichtung 16 von 360° und mehr sowie einen besseren Zugang der Behälterbehandlungsmaschine 10, 60 von unten her.
Fig. 6 zeigt eine Behälterbehandlungsmaschine 100, welche einen an einem Ständer 101 gehaltenen Drehantrieb 102 aufweist, an welchem ein Transportstern 104 in der Form eines Teilkreises mit vier Behälteraufnahmen 28 gehalten ist. Die Schwenkvorrichtung 106 ist hierbei an einer Kopfhalterung 110 am oberen Ende der Dreh/HubStange 108 angeordnet, die durch den Drehantrieb 102 rotierbar angetrieben ist. Die Schwenkvorrichtung 106 enthält einen Schwenkantrieb 111, z.B. einen Stellmotor, der eine Schwenkwelle 112 rotierbar antreibt. Über den als Schwenkarm ausgebildeten Träger 114 ist die Schwenkwelle 112 mit dem Transportstern 104 verbunden. Auf diese Weise ist der Transportstern 104 mittels der Schwenkvorrichtung um 180 Grad verschwenkbar.
Weiterhin hat die Behälterbehandlungsmaschine 100 einen Behältereinlauf 34 und einen Behälterauslauf 40. Fig. 6b zeigt die Verschwenkung des Transportsterns 104 mittels der Schwenkvorrichtung 106 zwischen der Beschickungsposition der Behälter 36 (gestrichelte Linie) und der Behandlungsposition (durchgezogene Linie). Fig. 6c zeigt die Teilkreisförmige Ausbildung des Transportelements 104 und dessen Schwenkrichtung um die Schwenkwelle 112, wie sie insbesondere auch aus Fig. 6b ersichtlich ist.
Bei dieser Ausführungsform können in nicht dargestellter Weise zusätzliche Führungen vorgesehen sein, die die Behälter in den Behälteraufnahmen 28 während des Schwenkvorgangs halten. Für den Fall, dass die Behälter 36 aus Metall ausgebildet sind, können diese auch durch Magnethalterungen in dem Transportelement 104 gehalten werden, so dass dort keine zusätzlichen Führungen nötig sind. In der in Fig. 6b dargestellten Behandlungsposition ist der Behälter 36 mit seiner Behälteröffnung 38 nach unten senkrecht über entsprechenden Spritzdüsen 50 angeordnet, die wahlweise noch senkrecht nach oben in den Behälter 36 hineinbewegt werden können.
Schließlich zeigt Fig. 7 eine Behälterbehandlungsmaschine120, die an einem Tragrahmen 122 eine Schwenkvorrichtung 124 mit drei um 120° zueinander versetzten und vorzugsweise identischen Schwenkarmen 126 aufweist. Die Schwenkvorrichtung 124 kann die drei Schwenkarme 126 um einen Vollkreis von 360 Grad drehen. Jeder Schwenkarm 126 hat einen Drehantrieb 22, der jeweils einen über einen Teilkreis ausgebildeten Transportstern 24 trägt. Jeder Schwenkarm 126 hat zudem einen Tragarm 30, der die aufgenommenen Behälter 36 während Überführung in die bzw. während der Behandlung in den Bearbeitungspositionen in den Behälteraufnahmen 28 der Transportsterne 24 hält.
Die Behandlungsmaschine 120 hat drei Bearbeitungspositionen, die mit 1, 2 und 3 bezeichnet sind. Über der ersten waagrechten Behandlungsposition 1, die als Füllposition ausgebildet ist, ist eine Füllvorrichtung 128 angeordnet, welcher in der Zeichenebene entsprechend dem Doppelpfeil als auch nach oben und unten beweglich ist, so dass deren Einfülldüsen über bzw. in den Behälteröffnungen angeordnet werden können. Die Behälter 36 werden der Behandlungsposition 1 der Behälterbehandlungsmaschine 120 über eine Fördervorrichtung 42 zugeführt und während der Drehung des Transportsterns 24 in die Behälteraufnahmen 28 überführt. Anschließend werden die Schwenkarme 126 mittels der Schwenkvorrichtung 124 von der Behandlungsposition 1 in die Behandlungsposition 2 gedreht.
Die Behandlungsposition 2 ist entsprechend einer horizontalen Drehachse (senkrecht zur Zeichenebene) um 120 Grad gegenüber der waagrechten Behandlungsposition 1 verdreht, so sich die Behälter 36 in einer leichten Über-Kopf-Stellung befinden. In dieser Position ist eine Spritzvorrichtung 130 mit Spritzdüsen 50 angeordnet, die relativ zu den in Behandlungsposition 2 befindlichen Behältern 36 so beweglich sind, dass die Spritzdüsen 50 in den Behälterinnenraum gerichtet sind. In dieser Position werden die Behälter mit einem Behandlungsmittel, wie z.B. einem Desinfektionsmittel oder einem Fungizid behandelt.
Der gesamte Weg von der Behandlungsposition 2 bis zur Behandlungsposition 3 ist als Abtropfstrecke gedacht, um so viel wie möglich von dem mittels der Spritzvorrichtung 130 in die Behälter 36 gespritzten Behandlungsmittel aus den Behältern zu entfernen. In Behandlungsposition 3 könnte optional auch eine Gaseinblasevorrichtung angeordnet sein, um Reste des Spritzmittels zu entfernen.
Schließlich dreht sich der Schwenkarm 126 der Schwenkvorrichtung 124 weiter, so dass er wieder in die Behandlungsposition 1 einläuft, in welcher jetzt die in den Behandlungspositionen 2 und 3 vorbehandelten Behälter 36 mittels der Füllvorrichtung 128 befüllt werden können. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass aufgrund der drei Schwenkarme 126 die Taktzeit für die Behandlung in den Behandlungspositionen 1, 2 und 3 wesentlich verkürzt werden kann. Zudem führt eine ständige kontinuierliche Vollkreisdrehung der Schwenkvorrichtung 124 mit kurzen Stopps an den Behandlungspositionen zu einer flüssigeren Gesamtbewegung als eine Schwenkvorrichtung, bei welcher die Behälter z.B. um 180 Grad hin und her geschwenkt werden.
Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass die Schwenkbewegung der Schwenkvorrichtung 16, 106 in wechselnde Schwenkrichtungen erfolgt, so dass der Schwenkwinkel der Schwenkvorrichtung 16, 106 nicht über 360° hinaus geht, wodurch die Übertragung von Medien, Steuersignalen und Betriebsenergie vereinfacht wird, da bei dieser Vorgehensweise auf Drehüberträger oder Drehdurchführungen verzichtet werden kann. Alternativ ist vorgesehen, dass die Schwenkvorrichtung auch solche Schwenkwinkel ausführt die über 360° hinausgehen. Vorteilhaft an dieser Vorgehensweise ist, dass die Zeiten für die Schwenkbewegungen bei bestimmten Anwendungsfällen verkürzt werden können.
Vorstehend wurde aus Gründen der besseren Lesbarkeit immer nur von einem Behandlungsmedium ausgegangen. Es versteht sich von selbst, dass unter dieser Formulierung auch mehrere, auch unterschiedliche Behandlungsmedien zu verstehen sind.
Vorstehend wurde aus Gründen der besseren Lesbarkeit immer nur davon ausgegangen, dass die Spritzdüsen 50 vertikal beweglich ausgeführt sind. Erfindungsgemäß ist ebenfalls vorgesehen, die Spritzdüsen 50 zusätzlich oder alternativ horizontal beweglich auszuführen. Entsprechendes gilt auch für den Verteiler 44.
Vorstehend wurde ebenfalls davon ausgegangen, dass die Düsen für das Behandlungsmedium ausschließlich teilungsrichtig an den vorgesehenen Behandlungsstationen angeordnet sind. Erfindungsgemäß ist ebenfalls vorgesehen, Düsen für das oder die Behandlungsmedien zwischen zwei Behandlungsstationen anzuordnen. Durch diese Vorgehensweise kann ein Behälter auch auf dem Weg von einer Behandlungsstation zur nächsten ebenfalls behandelt werden, beispielsweise mit einem Spritz- oder Reinigungsmedium. Ebenfalls können Spritzdüsen auch am Umfang des Transportsternes 24 angeordnet sein, wodurch eine Außenbehandlung der Behälter ermöglicht wird.
Vorstehend wurde aus Gründen der besseren Lesbarkeit immer davon ausgegangen, dass die Behälteraufnahmen als taschenartige und umfangsseitige offene Behälteraufnahmen ausgeführt sind, was jedoch nicht zwingend ist. Erfindungsgemäß ist ebenfalls vorgesehen, die Behälteraufnahmen als Halte-, Greif- oder Klammersysteme auszubilden, welche die Behälter am Behälterboden und/oder am Behälterkörper und/oder an der Behältermündung und/oder unterhalb der Behältermündung halten.
Die Merkmale der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, soweit dies technisch machbar ist. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass einzelne technische Komponenten der erfindungsgemäßen Behälterbehandlungsmaschine einfach oder mehrfach ausgebildet sein können. Des Weiteren können funktionelle Elemente als komplette Funktionselemente oder als Teilelemente auf mehrere Komponenten unterteilt sein. Dies gilt insbesondere für die Steuerung der Behälterbehandlungsmaschine, die in der Steuerung für eine gesamte Abfüllanlage integriert sein kann. Die Erfindung kann innerhalb des Schutzbereichs der nachfolgenden Ansprüche variiert werden.

Bezugszeichenliste:

10: Behandlungsmaschine (erste Ausführungsform)
12: Rahmen
14: Standfuß
16: Schwenkvorrichtung
18: Schwenkantrieb
20: Schwenkwelle
22: Drehantrieb
24: Transportstern
25: Teilkreisringe
26: Speichen
27: Bolzen
28: Behälteraufnahmen
29: Nabe
30: Tragarm
32: Führungsblech
34: Behältereinlauf
36: Behälter
38: Behälteröffnung
40: Behälterauslauf
42: Fördervorrichtung
44: Verteiler
46: Verteilerrohr
48: Zufuhrrohr
50: Spritzdüse
60: Behandlungsmaschine (zweite Ausführungsform)
62: Transportstern
64: Trägerring
66: Schwenkarm
68: Beschickungsposition am nächsten zur Schwenkachse
70: Bodenelement
80: Behandlungsmaschine (dritte Ausführungsform)
82: erste Fördervorrichtung
84: erste Endrolle
86: zweite Endrolle
88: Umlenkrolle
90: Gegenrolle
92: Schwenkhebel
94: zweite Fördervorrichtung
96: abklappbarer Teil der Fördervorrichtung unter der Behandlungsmaschine
100: Behandlungsmaschine (vierte Ausführungsform)
101: Ständer
102: Dreh/Hub-Antrieb
104: Transportstern
106: Schwenkvorrichtung
108: Dreh/Hub-Stange
110: Kopfhalterung
111: Schwenkantrieb
112: Schwenkwelle
114: Schwenkarm
120: Behandlungsmaschine (fünfte Ausführungsform)
122: Tragrahmen
124: Schwenkvorrichtung
126: Schwenkarm
128: Füllvorrichtung
130: Spritzvorrichtung

Claims

Behälterbehandlungsmaschine zum Behandeln von Behältern (36) mit wenigstens einem Behälteraufnahmen (28) aufweisenden Transportelement (24; 62; 104), welches um eine Rotationsachse drehbar angetrieben ist und mit welchem die über einen Behältereinlauf (34) zugeführten zu behandelnden Behälter zu Behandlungsstationen und nach einer dortigen Behandlung zu einem Behälterauslauf (40) förderbar sind, wobei das Transportelement zusammen mit den Behälteraufnahmen mittels einer Schwenkvorrichtung (16; 106) um eine horizontale Achse schwenkbar angeordnet ist, wobei die Behälteraufnahmen (28) mit dem Schwenken des Transportelements (24) zwischen einer Beschickungsposition mit Behälteröffnung (38) nach oben und einer Behandlungsposition mit der Behälteröffnung nach unten schwenkbar sind und wobei die Schwenkvorrichtung (16, 106) einen Schwenkantrieb (18; 111) zum Schwenken eines Schwenkarms (20; 66; 114) aufweist, wobei das Transportelement (24; 104) über einen Drehantrieb (22; 102) drehbar an dem Schwenkarm (20; 66; 114) gehalten ist.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkwinkel der Schwenkvorrichtung (16; 106) 60° bis 360° oder mehr als 360° beträgt.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportelement (24; 62; 104) die Behälteraufnahmen (28) über einen Teilkreis von 120° bis 360° oder von 0° bis 360° aufweist.
Behälterbehandlungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie in der Behandlungsposition jedes Behälters (36) wenigstens eine nach oben gerichtete Spritzdüse (50) aufweist, die in den Behälter (36) hinein gerichtet ist, wenn sich dieser in der Behandlungsposition befindet.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzdüsen (50) vertikal und/oder horizontal beweglich angeordnet sind.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzdüsen (50) an einem vertikal und/oder horizontal beweglichen Verteiler (44) angeordnet sind.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 6, bei welchem der Verteiler (44) wenigstens ein sich horizontal erstreckendes Verteilerrohr (46) enthält, welches in Art eines Teilkreises gebogen ist, so dass es sich unter wenigstens einen Teil aller Behandlungspositionen der Maschine (10; 60; 100) erstreckt.
Behälterbehandlungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportelement ein Transport- oder Transferstern (24;104) ist, der an seinem Umfang eine oder mehrere Behälteraufnahmen (28), vorzugsweise eine oder mehrere taschenartige und umfangsseitig offene Behälteraufnahmen (28) aufweist, die bezogen auf die Rotationsachse des Transportelements in gleichen Winkelabständen voneinander angeordnet sind.
Behälterbehandlungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Fördervorrichtung (82, 94, 96) für die Zu- und Abfuhr der Behältern aufweist, und dass zumindest ein unter dem Transportelement befindlicher Teil (96) der Fördervorrichtung schwenkbar angeordnet ist.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 9, bei welchem der Teil (96) der Fördervorrichtung (82, 94, 96) nach unten schwenkbar angeordnet ist.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkung des Teils (96) der Fördervorrichtung (82, 94, 96) mit der Schwenkung des Transportelements (24; 62) mittels der Schwenkvorrichtung (16) synchronisierbar ist.
Behälterbehandlungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Führungselement (32) aufweist, um die Behälter (36) während des Schwenkvorgangs in den Behälteraufnahmen (28) zu halten.
Abfüllanlage für Behälter mit flüssigem Füllgut enthaltend wenigstens eine Behälterbehandlungsmaschine (10; 60; 80; 100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und wenigstens eine Füllvorrichtung zum Abfüllen der Behälter mit dem Füllgut.