EP3386870B1

EP3386870B1 - Behälterbehandlungsmaschine

Info

Publication number: EP3386870B1
Application number: EP16781094.4A
Authority: EP
Inventors: Roland Ederer
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2015-12-11
Filing date: 2016-10-10
Publication date: 2021-11-03
Anticipated expiration: 2036-10-10
Also published as: DE102015224973A1; CN209739563U; WO2017097459A1; EP3386870A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Behälterbehandlungsmaschine gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
In bekannten Behälterbehandlungsmaschinen dieser Art wird beispielsweise zur Leerbehälteretikettierung ein leerer PET-Behälter über einen Neckhandling-Einlaufstern in ein Etikettierkarussell übergeben. Im Etikettierkarussell wird der Behälter axial zwischen dem Zentrierelement des Zentrierkopfes und einem Flaschenteller eingespannt und beispielsweise mittels eingeführter Druckluft formstabilisiert. Nach dem Etikettieren unter gegebenenfalls zusätzlichem Rotieren des Behälters wird der Behälter an einen Neckhandling-Auslaufstern übergeben. Um eine einwandfreie Behälterübergabe im Auslauf zu erreichen, muss sich der Behälterhals bzw. ein gegebenenfalls vorgesehener Tragring des Behälters auf einem vorbestimmten Transferniveau relativ zum Auslaufstern befinden, da ansonsten die Übergabe in den Auslaufstern nicht funktioniert. Bei der Tendenz zu immer leichteren und instabilen Behältern kann trotz einer Druckluftbeaufschlagung jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass durch das Einspannen zwischen dem Zentrierelement und dem Behälterteller der Behälter beispielsweise im Bereich unterhalb des Behälterhalses oder Tragrings deformiert wird, wodurch sich der Behälterhals oder der Tragring nach der Etikettierung nicht mehr auf dem Transferniveau befindet und nicht ordnungsgemäß übergeben werden kann. Zudem wird für eine saubere Übergabe vom Einlaufstern in das Etikettierkarussell ein in der Höhe verfahrbarer Behälterteller mit einer aufwendigen mechanischen Hubeinheit benötigt. Ferner ist meist eine dem Behälterdurchmesser angepasste Einlaufgarnitur vorgesehen.
Bei einer aus EP 2 218 648 A bekannten Behälterbehandlungsmaschine wird der Behälter im Behälterhalsbereich über ein Zentrierelement auf einem optional vorgesehenen Zentrierteller zentriert, und zum Etikettieren durch Druckluftbeaufschlagung formstabilisiert. Das Zentrierelement und der Zentrierteller sind auswechselbare Rüstteile. Der Zentrierkopf trägt eine Abziehhülse, über deren Betätigung der eingespannte Behälter nach dem Etikettieren zum Transfer in den Auslauf gelöst wird. Die Behälterbehandlungsmaschine ist in einem Block enthalten, in welchem stromauf eine Streckblasmaschine und stromab ein Füller vorgesehen sind. Die Einlauf-und Auslauftransportstrecken sind entweder Sternräder oder Linearförderer. Zusätzliche Einrichtungen zum Haltern und/oder Zentrieren des Behälters oder zu dessen Übernahme oder Übergabe sind in dem Etikettierkarussell nicht vorgesehen.
Bei der aus DE 44 16 373 C1 bekannten Behälterbehandlungsmaschine wird kein NeckHandlings-Prinzip angewendet. Ein Transferniveau vom Einlauf in die Maschine und aus der Maschine in einen Auslauf wird durch einen Transportschuh und eine für den Transportschuh vorgesehene Vertiefung im Drehtisch definiert. Der Behälter wird beim Etikettieren durch ein Zusammenspiel einer Klammer und einer Tulpe in einer bestimmten Dreh- und Höhenposition gehalten. Diese Position resultiert daraus, dass eine Führungsbahn den Behälter über den Transportschuh in die Tulpe drückt. Die Tulpe befindet sich in einer vorbestimmten Spannstellung und ist nicht höhenverstellbar. Die Klammer der Halteeinrichtung an der Tulpe hat ebenfalls eine vorbestimmte Position.
Aus der EP 1 251 074 A2 ist eine Behälterbehandlungsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.
Weiterer Stand der Technik ist zu finden in EP 1 264 771 A , EP 2 258 623 B1 und WO 2015/058889 A1 .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Behälterbehandlungsmaschine der eingangs genannten Art hinsichtlich des Neckhandlings der Behälter unabhängig von etwaigen Höhenänderungen des Behälters bei den Manipulationen zu verbessern. Teil der Aufgabe ist ferner eine bauliche Vereinfachung der Behälterbehandlungsmaschine.
Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die aktive Neck-Klammer sichert den Behälter nicht nur zusätzlich während dessen Manipulationen zwischen den Einlauf- und Auslauf-Transportstrecken, sondern bringt den Behälter vor der Übergabe in die Auslauf-Transportstrecke aktiv wieder auf das vorbestimmte Transferniveau, unabhängig von etwaig aufgetretenen Behälterdeformationen, so dass der Transfer in die Auslauf-Transportstrecke ordnungsgemäß durchgeführt wird. Durch das Zentrierelement, das auf die Behältermündung einwirkt, richtet sich der Behälter mit seiner Mittelachse exakt senkrecht aus. Durch Zentrierelement und die Mitnahme der Neck-Klammer wird der Behälter direkt auf den Behälterteller bzw. in eine Behältertellersenke eingebracht. Ein Anheben des Behältertellers ist somit nicht mehr notwendig, wodurch aufwendige mechanische Hubeinheiten für die Behälterteller entfallen. Da die Neck-Klammer schon bei der Übernahme mithilft, können aufwendige Einlaufgarnituren entfallen. Die beispielsweise an einem Stern angebrachte Neck-Klammer übernimmt nämlich den Behälter ordnungsgemäß von der Einlauf-Transportstrecke, beispielsweise einem Einlaufstern mit aktiven Neckhandlings-Klammern. Nach der Übernahme des Behälters und Absenken des Behälters z.B. über eine das Zentrierelement beaufschlagende Zentrierhubkurve wird gegebenenfalls die Neck-Klammer vorübergehend geöffnet, um den eingespannten Behälter für eine nachfolgende Rotation freizugeben. Sollte während der Behälterbehandlung, z. B. eines Etikettiervorgangs, der Behälter durch die Einspannung zusammengedrückt werden und seine Höhe verändern, so wird dabei die von dem Zentrierelement mitgenommene Neck-Klammer entsprechend mitabgesenkt. Vor der Übergabe des Behälters an die Auslauf-Transportstrecke wird die Neck-Klammer wieder geschlossen, um den Behälter zu haltern, ehe das Zentrierelement von der Behältermündung abgehoben wird. Durch die Bewegungssteuerung wird anschließend die Neck-Klammer mit dem ergriffenen Behälter vor der Übergabe wieder auf das vorgeschriebene Transferniveau angehoben. Durch das aktive Verstellen der Neck-Klammer in der Baugruppe ist eine Anhebebewegung des Behältertellers nicht notwendig. Um während der Behälterbehandlung mit Rotation des Behälters die Neck-Klammer nicht öffnen zu müssen, kann die Neck-Klammer mit Rollen ausgestattet sein. Im Resultat arbeitet die Behälterbehandlungsmaschine unabhängig von der Beschaffenheit und/oder Stabilität der behandelten Behälter mit gleichbleibender Zuverlässigkeit.
Zweckmäßig ist die Neck-Klammer mit einer Bewegungsführung in einer ggf. direkt oder indirekt das Transferniveau definierenden Halterung der Baugruppe angeordnet und relativ zur Halterung verstellbar. Es kann sich die Neck-Klammer dann strikt nur in der Bewegungsrichtung des ebenfalls in der Halterung geführten Zentrierelements bewegen.
Zur Mitnahme der Neck-Klammer zumindest über einen Endabschnitt des Verstellweges des Zentrierelementes zur Spannstellung weist das Zentrierelement oder die Bewegungsführung der Neck-Klammer wenigstens einen sich quer zu den Verstellrichtungen von Zentrierelement und Neck-Klammer erstreckenden und auf einen Anschlag der Bewegungsführung der Neck-Klammer oder des Zentrierelements ausgerichteten Mitnehmer auf. Der Mitnehmer überträgt somit zumindest einen Teil der Verstellbewegung des Zentrierelementes, vorzugsweise in Richtung zur Spannstellung, synchron auf die den Behälter halternde Neck-Klammer. Damit entfällt ein gesonderter Verstellantrieb für diese Stellbewegung der Neck-Klammer. Allerdings könnte alternativ für die Neck-Klammer ein eigener Antrieb verwendet werden, der synchron arbeitet mit der Bewegung des Zentrierelements.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist in der Passivstellung des Zentrierelements und bei auf dem Transferniveau befindlicher Neck-Klammer zwischen dem Mitnehmer und dem Anschlag ein Leerhub eingestellt. Der Leerhub wird z.B. günstig so bemessen, dass das Zentrierelement die Neck-Klammer erst mitnimmt, wenn das Zentrierelement im Wesentlichen in kraftübertragenden Kontakt mit der Mündung des Behälters kommt. Außerdem ist durch den Leerhub sichergestellt, dass sich das Zentrierelement in der Passivstellung ausreichend weit außerhalb des Bewegungsweges der Behältermündung befindet, wenn der Behälter von der Neck-Klammer übernommen oder übergeben wird.
Zweckmäßig ist das Zentrierelement als Aufblasvorrichtung zum Druckbeaufschlagen des in der Spannstellung befindlichen und von der Neck-Klammer gehaltenen Behälters ausgebildet. Durch die Druckbeaufschlagung, beispielsweise mit Druckluft oder Sterilluft, wird die Formstabilität des Behälters bei der Behandlung vorübergehend erhöht.
In einer Ausführungsform weist die Bewegungssteuerung der Neck-Klammer wenigstens ein die Neck-Klammer in Verstellrichtung zum Transferniveau beaufschlagendes, vorzugsweise vorgespanntes, Federelement auf. Alternativ könnte hierfür ein Bewegungsantrieb vorgesehen sein. Das Federelement bringt die Neck-Klammer mit dem von dieser gehaltenen Behälter zurück auf das ordnungsgemäße Transferniveau, und zwar unabhängig von der gleichlaufenden oder voreilenden Rückstellbewegung des Zentrierelements zur Passivstellung.
In einer baulich einfachen und funktionssicheren Ausführungsform ist das Federelement zum Verstellen der Neck-Klammer auf einem mit der Neck-Klammer verstellbaren, ein Querjoch der Bewegungsführung durchdringenden Bolzen angeordnet. Zum Definieren des Transferniveaus, und, vorzugsweise zum Einstellen des Leerhubs, weist der Bolzen einen mit dem Querjoch zusammenwirkenden Anschlag auf. Dieser Anschlag stellt sicher, dass die Neck-Klammer nicht an der Halterung geklemmt wird. Um das Transferniveau angepasst an die Behälterart einstellen zu können, kann zusätzlich wenigstens ein tauschbares Distanzelement vorgesehen sein.
Um trotz eines Schadens des Federelements oder einem Federbruch sicherzustellen, dass die Neck-Klammer mit dem gehaltenen Behälter zuverlässig auf das Transferniveau zurückgestellt wird, kann die Bewegungssteuerung zusätzlich zum Federelement eine Fangkurve aufweisen, die, vorzugsweise, ebenfalls das Transferniveau definiert und zumindest bei der Verstellung des Zentrierelements zur Passivstellung mit einem mit der Neck-Klammer verbundenen Taster, beispielsweise eine auf der Fangkurve laufende Rolle, zusammenwirkt.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform wird der Zentrierkopf in einer Führung, und, vorzugsweise verdrehgesichert, linear beweglich an der Halterung angeordnet und durch einen Linearantrieb zusammen mit dem Zentrierelement relativ zur Halterung verstellt. Das Zentrierelement kann in einer alternativen Ausführungsform sogar drehantreibbar sein, um den Behälter in Drehung zu versetzen. Falls die Drehung des Behälters beispielsweise über den Behälterteller erzeugt wird, kann das Zentrierelement relativ zum Zentrierkopf frei drehbar angeordnet sein. Hierfür bietet sich eine Kugellagerung an. Alternativ könnte durch den Linearantrieb nur das Zentrierelement relativ zum Zentrierkopf verstellt werden.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform weist der Linearantrieb eine stationäre Senkkurve für einen am Zentrierkopf angeordneten Taster, z. B. eine Rolle, und wenigstens eine zur Passivstellung wirkende Rückstellfeder auf, die, vorzugsweise, zwischen einem Anschlag der Führung und dem Zentrierkopf verbaut ist. Die Rückstellfeder hält den Taster an der Senkkurve, so dass der Zentrierkopf bzw. das Zentrierelement ordnungsgemäß in die Passivstellung zurückgeführt wird.
Zweckmäßig ist der mögliche Verstellweg des Zentrierelements relativ zur Halterung und zum aktiven Überführen des Behälters auf den Behälterteller und zum Zentrieren des Behälters auf dem Behälterteller länger als der Abstand zwischen der Halterung und den zumindest beim Manipulieren des Behälters zwischen den Einlauf- und Auslauf-Transportstrecken ortsfesten Behälterteller. Diese Maßnahme bestimmt auch Einspannung des Behälters bei der Behandlung. Zweckmäßig weist der Behälterteller zur Zentrierung eine Zentriersenke auf.
In einer Ausführungsform umfasst die Neck-Klammer zwei gegensinnig gegen Feder- oder Magnetkraft gesteuert auseinander schwenkbare Greifarme. Falls die Neck-Klammer mit Rollen ausgestattet ist, wirken diese Rollen an den Innenseiten der Greifarme, um trotz geschlossener Neck-Klammer die Rotation des Behälters zuzulassen. Das Auseinanderschwenken der Greifarme wird beispielsweise durch einen Nocken vorgenommen.
Günstig wird die Baugruppe mit weiteren gleichartigen in einem Karussell einer Etikettier- oder Bedruck-Maschine angeordnet. Die Einlauf- und Auslauf-Transportstrecken können u.a. entweder klammerbestückte Sterne oder Lufttransporteure sein.
Dabei kann das Karussell in eine eigenständige Etikettier- und/oder Bedruck-Maschine eingegliedert sein, die zwischen den Einlauf- und Auslauf-Transportstrecken arbeitet.
Besonders zweckmäßig ist jedoch die Etikettier- und/oder Bedruck-Maschine in einem Block enthalten, der stromauf eine Behälter-Streckblasmaschine und stromab eine Füllmaschine umfasst, wobei zweckmäßig jeweils dazwischen liegende Sterne mit Klammerbestückung vorgesehen sind.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform ist der Linearantrieb des Zentrierelements bzw. Zentrierkopfes doppeltwirkend und umfasst er wenigstens einen Kraft- und/oder Wegsensor zur Erfassung von Stell- und/oder Haltekräften des Linearantriebs und/oder aktuellen Lagen des Zentrierelements und/oder der Neck-Klammer und zu deren Meldung an eine übergeordnete Steuerung. Dieses Prinzip ist aus EP 2 258 623 B1 bekannt.
Mit diesem Konzept lassen sich nämlich besonders leichte und/oder dünnwandige Behälter sicher manipulieren und behandeln. Im Übrigen ist die Behälterbehandlungsmaschine bei allen auf den Markt gebräuchlichen Flaschentischen wie z. B. Servo-Flaschentischen, Riemen-Flaschentischen, Drehkreuz-Flaschentischen und Flaschentischen mit mechanischer Tischkurve, einsetzbar. Dabei ist das aktive Absenken und Zentrieren des Behälters auf den Behälterteller ein wichtiger Gesichtspunkt, weil dadurch sonst übliche Führungsgarnituren zumindest zum Teil vereinfacht oder gänzlich weggelassen werden können.
Zweckmäßig weist der zu behandelnde Behälter, der vorzugsweise eine leere PET-Flasche ist, am Behälterhals einen Tragring auf. Die Neck-Klammer greift am Behälterhals beispielsweise an der der Behältermündung zugewandten Seite des Tragrings und unmittelbar benachbart zu diesem an. Dadurch wird weder ein üblicherweise vorgesehenes Gewinde am Behälterhals beschädigt noch die Zusammenarbeit zwischen dem Zentrierelement und der Behältermündung beeinträchtigt.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform ist die Neck-Klammer mit den Behälterhals halternden, sich bei Rotation des Behälters am Behälterhals abwälzenden Rollen an den Greifarmen bestückt. Hier reichen beispielsweise zwei kleine Kunststoffrollen aus. Dadurch braucht die Neckklammer bei Rotation des Behälters nicht mehr geöffnet werden, sondern allenfalls bei der Übernahme und/oder Übergabe.
Hier offenbart ist auch ein Verfahren zum Behandeln von Behältern im Durchlauf in einer Behälterbehandlungsmaschine, bei welchem Verfahren jeder Behälter in Richtung seiner Längsachse im Durchlauf vorübergehend eingespannt wird und durch die Einspannung Verformungen des Behälters in Richtung der Längsachse nicht ausgeschlossen werden können, die bei der Übergabe während des Auslaufs des Behälters aufgrund Höhen-Abweichungen Schwierigkeiten bereiten können. Verfahrensgemäß werden die Auslaufbedingungen trotz eventueller Behälterverformungen dadurch kompensiert, dass eine den Behälterhals halternde Neck-Klammer in Richtung der Einspannung mit dem Behälterinhalts mit bewegt wird, die vor dem Auslauf den Behälter aktiv auf das vorbestimmte Transferniveau zurückbringt und somit für eine korrekte Übergabe und korrekte Auslaufbedingungen sorgt. Das Verfahren ist somit unabhängig von der Formstabilität der behandelten Behälter und nutzt die insbesondere bei PET-Behältern gegebene Tatsache, dass der vorgeformte Behälterhalsbereich gegen aus der Einspannung gegebenenfalls resultierende Verformungen widerstandsfähig genug ist und Verformungen allenfalls in anderen Bereichen des Behälters auftreten, und nicht im Behälterhalsbereich, wo die Neck-Klammer angreift.
Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine Perspektivansicht einer Ausführungsform einer Baugruppe einer Behälterbehandlungsmaschine, in einer Behälter-Spannstellung,
Fig. 2: einen Teil einer anderen Ausführungsform der Baugruppe mit der gleichen Funktion wie in Fig. 1, und in der Behälter-Spannstellung, allerdings bei geöffneter Neck-Klammer,
Fig. 3: eine schematische Seitenansicht zu Fig. 2, und
Fig. 4: eine Seitenansicht der Ausführungsform von Fig. 3 in einer Passivstellung und mit geschlossener Neck-Klammer.

Die Fig. 1 bis 4 deuten zumindest einen Teil einer Baugruppe B an, die Teil einer Behälterbehandlungsmaschine, beispielsweise als nicht beschränkendes Anwendungsgebiet eines Karussells einer Etikettiermaschine und/oder Druckmaschine zum Aufbringen von Etiketten, Drucken, Logos oder dergleichen auf Behälter 1, insbesondere leere PET-Flaschen, ist. Die mindestens eine solche Baugruppe B enthaltende Behälterbehandlungsmaschine kann als eigenständige Maschine betrieben werden, oder kann in einem Block eingegliedert sein, der z. B. stromauf eine Streckblasmaschine und stromab einen Füller, gegebenenfalls sogar auch einen Verschließer, umfasst. Die Behälter 1 werden kontinuierlich im Durchlauf behandelt, und dabei nach dem Neckhandling-Prinzip gefördert. Die in dem Karussell beispielsweise eine Serie gleicher Baugruppen B aufweisende Behälterbehandlungsmaschine kann Einlauf- und Auslauf-Transportstrecken E, A, z. B. mit wenigstens einem Transportstern mit passiven (von den Behältern betätigten) Neck-Klammern oder aktiven (auf- und/oder zugesteuerten) Neck-Klammern umfassen, die die Behälter 1 einzeln in die und aus der Baugruppe fördern. Alternativ könnten die Einlauf- und Auslauf-Transportstrecken Linearförderer oder Luftförderer sein. Dem Karussell kann peripher und angrenzend an die Bewegungsbahn jeder Baugruppe B mindestens ein Etikettieraggregat, z. B. ein Controll-Modul für Rundumetiketten, zugeordnet sein, (oder ein Bedruckaggregat beispielsweise mit einem Tintenstrahldrucker) sowie gegebenenfalls ein Modul zum Anrollen der aufgebrachten Etiketten.
In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der Baugruppe wird ein übernommener Behälter 1 für die Behandlung in Richtung seiner Längsachse eingespannt und dabei von einer Neck-Klammer 2 im Behälterhalsbereich gehalten. Die Einspannung erfolgt durch ein in Richtung der Behälterlängsachse bewegliches, angetriebenes Zentrierelement 3, das an der Behältermündung angreift und den Behälter gegen einen in Fig. 1 nicht gezeigten Behälterteller (Fig. 2 bis 4 mit dem Bezugszeichen 20 angedeutet) mit Druck anlegt. Der eingespannte Behälter 1 wird gegebenenfalls zur Erhöhung seiner Formstabilität für die Behandlung über das Zentrierelement 3 mit Druckluft beaufschlagt.
Die parallel zum Zentrierelement 3 an Führungsstangen 12 beweglich gelagerte Neck-Klammer 2 wird durch wenigstens ein Federelement 4 in Fig. 1 in Richtung nach oben beaufschlagt. An einem an einer Halterung 18 fixierten Oberteil 14 ist ein über eine Führungsstange 17 mit dem Zentrierelement 3 verbundener Zentrierkopf 5 verschiebbar geführt, der beispielsweise durch einen Linearantrieb L gegen die Kraft von Rückstellfedern 9 in die in Fig. 1 gezeigte Spannstellung gebracht ist. Der Linearantrieb umfasst beispielsweise einen am Zentrierkopf 5 angeordneten Taster 6, typischerweise eine Rolle, die bei der Umlaufbewegung des Karussells mit einer stationären Senkkurve 15 zusammenwirkt.
Alternativ könnte die Baugruppe B für das Zentrierelement 3 einen eigenständigen Linearantrieb aufweisen, der gegebenenfalls doppeltwirkend arbeitet.
Auch für die Neck-Klammer 2 kann aus Sicherheitsgründen ein Linearantrieb vorgesehen sein, der dann, wenn der Zentrierkopf 5 in seiner obersten Position ist, die mit den Führungsstangen 12 geführt bewegliche Neck-Klammer 2 beispielsweise selbst bei einem Bruch der Federelemente 4 anhebt, und zwar wirkt ein an einem die Führungsstangen 12 verbindenden Bügel angeordneter Taster 7, z.B. eine Rolle, mit einer stationären Fangkurve 16 zusammen. Bei ordnungsgemäß arbeitenden Federelementen 4 braucht die Fangkurve 16 nicht einzugreifen.
Für den Zentrierkopf 5 sind am Oberteil 14 Führungsstangen 11 angeordnet. Ferner ist ein im Oberteil 14 zur Verdrehsicherung vorgesehener Bolzen 10 in die Baugruppe B integriert.
Mit der Führungsstange 17 des Zentrierelementes 3 oder dem Zentrierelement 3 ist ein Mitnehmer 13 verbunden, der sich quer zu den Bewegungsrichtungen der Neck-Klammer 2 und des Zentrierelements 3 in dieser Ausführungsform oberhalb des Oberteils 14 erstreckt und mit dem die Führungsstangen 12 verbindenden Bügel so zusammenwirkt, dass die Neck-Klammer 2 gegen die Kraft der Federelemente 4 der Verstellung des Zentrierelementes 3 zumindest über die Endphase des Verstellwegs bis in die gezeigte Spannstellung folgen muss.
Die Neck-Klammer 2 wird beispielsweise durch eine Schaltwippe 8 durch eine nicht gezeigte Kurve oder einen Drehantrieb geöffnet und durch Feder- oder Magnetkraft (in Fig. 1 nicht gezeigt) in die gezeigte Greifstellung gebracht.
Die Fig. 2 bis 4 zeigen eine Detailvariante der Baugruppe B mit im Wesentlichen gleicher Funktion wie die Ausführungsform in Fig. 1. In den Fig. 2 und 3 ist die Neck-Klammer 2, die in der gezeigten Ausführungsform zwei an einem an den Führungsstangen 12 angebrachten Träger 25 gegensinnig schwenkbare Greifbacken 2a, 2b aufweist, durch einen Nocken 23 über die Schaltwippe 8 gegen die Kraft einer Feder 22 geöffnet, beispielsweise um den Behälter 1 im eingespannten Zustand um seine Längsachse drehen zu können. Alternativ (gestrichelt angedeutet) könnten die Greifarme 2a, 2b mit Rollen 30, z. B. Kunststoffrollen, bestückt sein, die die Rotation des Behälters 1 bei geschlossener Neck-Klammer 2 zulassen und sich dann in der Greifstellung am Behälterhalsbereich abwälzen.
Der Behälterhalsbereich kann mit einem Tragring 19 unterhalb eines Außengewindes ausgestattet sein. Die Neck-Klammer 2 ist so positioniert, dass sie an der der Behältermündung zugewandten Seite des Tragrings 19 und direkt benachbart zu diesem angreift.
Das Zentrierelement 3, das beispielsweise einen kugelgelagerten und somit frei drehbaren, konischen Unterteil 3a aufweisen kann, taucht in Fig. 3 in die Behältermündung 1 ein und presst über den Mitnehmer 13 die Neckklammer 2 und den Behälter 1 in Richtung zum und schließlich gegen den Behälterteller 20, der, vorzugsweise, mit einer der Zentrierung dienenden Behälter-teller-Senke 21 ausgebildet ist. Dies erzeugt die für die Behandlung erforderliche Einspannung, wobei optional über das Zentrierelement 3 Druckluft in den Behälter 1 eingeblasen werden kann, um diesen für die Behandlung in seiner Form zu stabilisieren. Die Einspannung des zentrierten Behälters ermöglicht dessen Behandlung und ggf. Drehung an einer vorgegebenen Position.
Sofern der Behälter 1 bei der Behandlung um seine Längsachse gedreht wird, kann die Drehbewegung entweder über den Behälterteller 20 oder alternativ über das Zentrierelement 3 aufgebracht werden, dessen Unterteil 3a in diesem Fall nicht drehbar angeordnet zu sein braucht. Hierfür kann ein nicht gezeigter Drehantrieb beispielsweise an der Führungsstange 17 angreifen.
Die beiden Führungsstangen 12 der Neck-Klammer 2 sind in den Figuren 2 - 4 in einer auf der Halterung 18 montierten Bewegungsführung 24 geführt, die ein oberes Querjoch 28 aufweist. Die Führungsstangen 12 sind hierdurch ein oberhalb des Querjoches 28 liegendes Joch 25 verbunden, an welchem in der in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Ausführungsform ein Federelement 4 mit Vorspannung angreift. Das Federelement 4 ist auf einen Bolzen 26 aufgefädelt, der im Joch 25 verankert ist und das Querjoch 28 verschiebbar durchsetzt. Ein am unteren Ende des Bolzens 26 angebrachter Kopf 27 bildet einen Anschlag zur Zusammenarbeit mit dem Querjoch 28. Der Anschlag 27 definiert ein Transferniveau N, das auf die jeweilige, den Behälter 1 nach der Behandlung von der Neck-Klammer 2 übernehmende Klammer der Auslauf-Transportstrecke A abgestimmt ist. In der Spannstellung in Fig. 2 ist die Neck-Klammer 2 unterhalb des Transferniveaus N positioniert. Um das Transferniveau N nach Bedarf einstellen oder ändern zu können, kann ein Distanzelement 27a dem Anschlag 27 zugeordnet sein.
Der hier am oberen Ende des Zentrierelements 3 angebrachte Mitnehmer 13 arbeitet mit der Oberseite des Jochs 25 an den Führungsstangen 12 zusammen, um die Neck-Klammer 2 bei der Verstellung des Zentrierelementes 3 gegen die Kraft des Federelementes 4 mitzunehmen, so dass die Neck-Klammer 2 trotz etwaiger Deformationen des Behälters 1 unterhalb des Tragrings 19 aufgrund der Einspannung und stets am Tragring 19 positioniert bleibt.
In der Seitenansicht in Fig. 3 ist die Neck-Klammer 2 über den Mitnehmer 13 so weit abgesenkt, dass der Anschlag 27 unterhalb des Querjochs 28 steht.
Fig. 4 verdeutlicht eine Passivstellung des Zentrierelementes 3, das über den anhand Fig. 1 erläuterten Linearantrieb L relativ zur Halterung 18 hochgefahren ist, mit einem am Unterteil 3a angeordneten Konus 29 die Behältermündung freigibt und sich im Abstand oberhalb dieser befindet. Die Neck-Klammer 2 ist durch das Federelement 4 hochgestellt, wobei der Mitnehmer 13 zur Oberseite des Jochs 25 einen Leerhub X einhält. Der Anschlag 27 bzw. das Distanzelement 27a liegt an der Unterseite des Querjochs 28 an und definiert für die Neck-Klammer 2 bzw. den Haltering 19 das Transferniveau N zur Übergabe an die Auslauf-Transportstrecke (oder zur Übernahme des Behälters aus der Einlauf-Transportstrecke durch die Neck-Klammer 2).
Der in Bewegungsrichtung der Neck-Klammer 2 gesehene Abstand a zwischen der Oberseite des Jochs 25 und den Haltering 19 bzw. der Unterseite der Neck-Klammer 2 ist konstant und durch den Anschlag 27 bzw. das Distanzelement 27a definiert. Der Abstand b hingegen, zwischen dem unteren Ende des Behälters 1 und dem Haltering 19 ist variabel aufgrund eventuell aufgetretener Verformungen des Behälters 1 während der Behandlung oder bei der Einspannung. Durch das Hochstellen der Neck-Klammer 2 ist der Behälter 1 vom Behälterteller 20 abgehoben, so dass er ungehindert exakt mit dem Behälterhals auf dem Transferniveau N übergeben bzw. übernommen werden kann.

Claims

Behälterbehandlungsmaschine, insbesondere Leerbehälter-Etikettier-Maschine, mit mindestens einer Baugruppe (B) zum Manipulieren eines Behälters (1) nach einem NeckHandlings-Prinzip im Behandlungsdurchlauf in der Behälterbehandlungsmaschine nach einem Transfer von einer Einlauf-Transportstrecke (E) zum Transfer in eine Auslauf-Transportstrecke (A), wobei die Baugruppe (B) einen Zentrierkopf (5) mit einem zwischen einer Passivstellung und einer Spannstellung linear über einen Verstellweg verstellbaren Zentrierelement (3) aufweist, und in Ausrichtung auf den Zentrierkopf (5) ein Behälter-Teller (20) vorgesehen ist, wobei der Behälter (1) für die Behandlung in Richtung seiner Längsachse durch das an der Behältermündung angreifende, den Behälter (1) gegen den Behälter-Teller (20) mit Druck anlegende Zentrierelement zwischen dem Zentrierelement (3) und dem Behälter-Teller (20) eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine gegenüber einem definiertem Transferniveau (N) parallel zum Verstellweg des Zentrierelements (3) verstellbare und aktiv öffen- und schließbare Neck-Klammer (2), zumindest zum zeitweisen Halten des Behälters (1) im Behälterhalsbereich vorgesehen ist, dass innerhalb des Verstellweges des Zentrierelements (3) zur und zumindest bis in die Spannstellung die Neck-Klammer (2) synchron zum Zentrierelement (3) bewegbar ist, und dass bei Verstellung des Zentrierelements (3) in die Passivstellung die Neck-Klammer (2) mit dem Behälter (1) auf das Transferniveau (N) rückstellbar ist.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Neck-Klammer (2) mit einer Bewegungsführung (24) in einer Halterung (18) der Baugruppe (B) angeordnet und relativ zur Halterung (18) verstellbar ist, wobei, vorzugsweise, die Halterung (18) das Transferniveau definiert.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrierelement (3) oder die Bewegungsführung (24) wenigstens einen sich quer zu den Verstellrichtungen von Zentrierelement (3) und Neck-Klammer (2) erstreckenden und auf einen Anschlag der Bewegungsführung (24) der Neck-Klammer (2) oder des Zentrierelements (3) ausgerichteten Mitnehmer (13) aufweist.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Passivstellung des Zentrierelements (3) und bei auf dem Transferniveau (N) platzierter Neck-Klammer (2) ein Leerhub (X) zwischen dem Mitnehmer (13) und dem Anschlag eingestellt ist.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrierelement (3) als Aufblasvorrichtung zum Druckbeaufschlagen des in der Spannstellung vom Zentrierelement (3) zentrierten und von der Neck-Klammer (2) gehalterten Behälters (1) ausgebildet ist.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsführung (24) der Neck-Klammer (2) wenigstens ein die Neck-Klammer (2) in Verstellrichtung zum Transferniveau (N) beaufschlagendes, vorzugsweise vorgespanntes, Federelement (4) aufweist.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 4 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (4) auf einem mit der Neck-Klammer (2) verstellbaren Bolzen (26) angeordnet ist, der ein Querjoch (28) der Bewegungsführung (24) durchdringt und zum Definieren des Transferniveaus (N), und, vorzugsweise zum Einstellen des Leerhubs (X), einen mit dem Querjoch (28) zusammenwirkenden Anschlag (27), und, vorzugsweise wenigstens ein tauschbares Distanzelement (27a) aufweist.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass, vorzugsweise zusätzlich zum Federelement (4), eine Fangkurve (16) vorgesehen ist, die zumindest bei der Verstellung des Zentrierelements (3) zur Passivstellung mit einem mit der Neck-Klammer (2) verbundenen Taster (7) der Baugruppe zusammenwirkt.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierkopf (5) an einer Führung (11) der Halterung (18, 14) beweglich angeordnet und durch einen Linearantrieb (L) zusammen mit dem, vorzugsweise drehantreibbaren oder relativ zum Zentrierkopf (5) frei drehbaren, Zentrierelement (3) verstellbar ist.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (L) eine stationäre Senkkurve (15) für einen am Zentrierkopf (5) angeordneten Taster (6) und wenigstens eine in Richtung zur Passivstellung wirkende Rückstellfeder (9) aufweist, die, vorzugsweise, zwischen einem Anschlag der Führung (11) und dem Zentrierkopf (5) verbaut ist.
Behälterbehandlungsmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellweg des Zentrierelements (3) relativ zur Halterung (18) zum aktiven Überführen des Behälters (1) zum Behälterteller (20) und zum Zentrieren auf den Behälterteller (20) länger ist als der Abstand zwischen der Halterung (18) und dem zumindest beim Manipulieren des Behälters (1) zwischen den Einlauf- und Auslauf-Transportstrecken (E, A) in der Höhenlage ortsfesten Behälterteller (20), und dass, vorzugsweise, der Behälterteller (20) eine Zentriersenke (21) aufweist.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Neck-Klammer (2) zwei gegensinnig gegen Feder- oder Magnetkraft (22) gesteuert auseinander schwenkbare Greifarme (2a, 2b) aufweist.
Behälterbehandlungsmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe (B) mit weiteren in einem Karussell einer Etikettier- oder Bedruck-Maschine angeordnet ist, und dass die Einlauf- und Auslauf-Transportstrecken (E, A) entweder klammerbestückte Sterne oder Lufttransporteure sind.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Karussell einer eigenständigen Etikettier- oder Bedruck-Maschine angehört.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Etikettier- oder Bedruck-Maschine in einem Block enthalten ist, der stromauf der Etikettier-und/oder Bedruck-Maschine eine Behälter-Streckblasmaschine und stromab eine Füllmaschine umfasst.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (L) doppeltwirkend ist, sowie wenigstens einen Kraft- und/oder Wegsensor zur Erfassung von Stell- und/oder Haltekräften des Linearantriebs (L) und/oder aktuellen Lagen des Zentrierelements (3) und/oder der Neck-Klammer (2) und zu deren Meldung an eine übergeordnete Steuerung umfasst.
Behälterbehandlungsmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1), vorzugsweise eine PET-Flasche, am Behälterhals einen Tragring (19) aufweist, und dass die Neck-Klammer (2) am Behälterhals an der der Behältermündung zugewandten Seite des Tragrings (19) und benachbart zu diesem angreift.
Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Neck-Klammer (2) an den Greifarmen (2a, 2b) mit den Behälterhals halternden, sich bei Rotation des Behälters (1) und in Greifstellung der Neck-Klammer (2c) am Behälterhals abwälzenden Rollen (30), vorzugsweise Kunststoff-Rollen, bestückt ist.