EP3489158A2 - Auflageteller zum positionieren von behältern - Google Patents

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EP3489158A2
EP3489158A2 EP18199557.2A EP18199557A EP3489158A2 EP 3489158 A2 EP3489158 A2 EP 3489158A2 EP 18199557 A EP18199557 A EP 18199557A EP 3489158 A2 EP3489158 A2 EP 3489158A2
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EP
European Patent Office
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support plate
guide ring
container
guide
inner guide
Prior art date
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EP18199557.2A
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English (en)
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EP3489158B1 (de
EP3489158A3 (de
Inventor
Josef Kaiser
Reinhard ORTNER
Manfred Biebl
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Krones AG
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Krones AG
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Publication date
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Application filed by Krones AG filed Critical Krones AG
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Publication of EP3489158A3 publication Critical patent/EP3489158A3/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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    • B65B43/54—Means for supporting containers or receptacles during the filling operation
    • B65B43/60—Means for supporting containers or receptacles during the filling operation rotatable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65C—LABELLING OR TAGGING MACHINES, APPARATUS, OR PROCESSES
    • B65C9/00—Details of labelling machines or apparatus
    • B65C9/06—Devices for presenting articles in predetermined attitude or position at labelling station

Definitions

  • the invention relates to a support plate according to the preamble of claim 1, a treatment machine with at least one support plate and a manufacturing method for the support plate.
  • a generic support plate is for example from the EP 2 746 176 A1 known and is preferably used in combination with a rotary drive as a turntable for positioning containers on container tables of labeling and / or direct printing machines. Such support plates are then equipped for example with individual servomotors and arranged uniformly along the circumference of the container table.
  • the support plate of the EP 2 746 176 A1 has a base plate and a resiliently supported by means of compression springs support plate for a container bottom.
  • the support plate is further surrounded by a standing on separate compression springs guide ring. This has along its inner leading edge on a chamfer and allows settling of containers on the support plate even with bottom cross-sections, which partly rest on the inner leading edge due to dimensional tolerances.
  • the guide ring is pressed from the container bottom against the restoring force of the compression springs down until the container bottom is on the support plate.
  • the guide ring centers the container also with respect to the support plate.
  • the stated object is achieved with a support plate according to claim 1. Accordingly, this serves for positioning of containers, in particular on rotatable container tables.
  • the support plate comprises a base body, a spring plate mounted thereon for a container and a guide ring with an inner guide portion for circumferential guidance of the container and with an outer attachment portion for attachment to Body.
  • the inner guide section is elastically deformable relative to the outer fastening section of the guide ring towards the main body.
  • an elastic deformability of the inner guide portion can be achieved in particular by having a lower rigidity than the outer attachment portion.
  • the inner guide section includes, for example, areas with targeted material weakening and / or material recess.
  • the inner guide portion comprises at least three teilumffitliche and separately elastically deformable segments. Particularly preferred is a subdivision into four to eight teilumfhackliche and separated elastically deformable segments. This facilitates a uniform and in particular centering deformation of the segments towards the base body. Due to the segmentation, the material tension in the inner guide section can be adapted to the cross section of the container bottom in the elastic deformation, for example for non-circular cross sections.
  • the inner guide section preferably comprises at least one guide lip angled away from the main body.
  • the guide lip may comprise on its upper side a circumferentially extending chamfer. The angling of the guide lip facilitates centering of the guided by the inner guide portion container with respect to the central axis of the support plate.
  • the outer attachment portion is formed as an upper stop for the support plate.
  • the support plate is preferably supported by means of at least one compression spring on the base body.
  • the at least one compression spring then presses the support plate axially away from the base body and against the guide ring. This allows the unloaded rest position of the support plate at a defined height level with respect to the body set exactly. However, it is also possible to specify this height level without top stop only by the length of the unloaded (without resting container) compression spring (s).
  • the outer attachment portion comprises outer side wall portions for engagement protection.
  • the engagement protection is then preferably integrally integrated into the guide ring, but could also be attached thereto by means of snap connection or the like.
  • the outer side wall areas are then preferably also the shield against dust and / or liquids.
  • the inner guide portion of the guide ring of a generative, especially in 3D printing, manufactured material.
  • the guide section then consists of a layered plastic or metal-plastic composite, such as alumides.
  • relatively complex structures such as undercuts, recesses, stiffeners or the like can be produced to form inner guide portions with suitable stiffness and elasticity and adapted to predetermined container cross-sections.
  • the inner guide portion may then elastically deform in a suitable manner and center the container bottom.
  • the inner guide portion and the outer attachment portion may also consist of different 3D printing materials.
  • At least the inner guide portion consists essentially of a thermoplastic material and comprises in a contact area with the containers an outer contact layer separately colored to an allowable depth of wear.
  • a contact layer can advantageously generative, ie in 3D printing, produced by the contact layer is printed with a separate color on a support structure.
  • the achievement of the depth of wear can then be visually recognized by a color change at the worn point.
  • the support structure underlying the contact layer is made generative, in particular, with a different color.
  • the outer contact layer is then dyed separately to a depth of 0.1 to 1 mm. This makes it possible to monitor material wear particularly practicably.
  • at least the guide portion of the guide ring consists of a colored plastic for marking the clear width and / or the opening shape of the guide ring.
  • the entire guide ring consists at least on its outer side of a correspondingly colored plastic.
  • certain guide rings can be color-coded to match specific container formats and easily associated with a format change. This reliably prevents incorrect fitting of the support plates with inappropriate guide rings.
  • the guide ring is interchangeable with mounted base plate and also part of a format-specific set identical guide rings.
  • the support plates can then be easily and quickly converted during format changes.
  • a treatment machine for containers according to claim 11. Accordingly, this comprises a particular continuously rotatable container table and a plurality of preferably rotatable about itself rotatably mounted support plate according to at least one of the embodiments described above.
  • At least two sets of format-specific colored guide rings are then present for the treatment machine.
  • the treatment machine can be easily and error-free adapted to the container format to be treated.
  • the object is also achieved with a manufacturing method for a support plate according to claim 13. Accordingly, at least the guide section of the guide ring is produced generatively in accordance with at least one of the embodiments described above, in particular by means of 3D printing.
  • the guide ring can then be adapted to different container formats, for example, not round container cross-sections, comparatively simple and with this optimized geometry.
  • Generative production takes place essentially without shape-retaining prototypes, cutting / separating tools or the like.
  • At least one outer side of the guide ring is manufactured with a container format associated with an ink in 3D printing. This allows the guide ring to be reliably assigned to a specific container format when changing formats. The correct installation can just as easily be checked on the treatment machine.
  • At least one outer contact layer of the guide ring which comes into contact with the container during operation is produced over a permissible depth of wear with another printing ink in 3D printing as an underlying support structure of the guide ring.
  • a wear indicator for the guide ring can be provided.
  • the wear indicator can be comparatively easily visually monitored during operation.
  • the support plate 1 for container 2 includes a base body 3 and about a downwardly spring-mounted support plate 4 for the container 2.
  • the support plate 4 is bordered by a guide ring 5 with an inner guide portion 5a and an outer mounting portion 5b.
  • the inner guide portion 5a defines a central opening 5c of the guide ring 5 and guides the container bottom 2a circumferentially as it is lowered onto the support plate 4.
  • the inner guide portion 5a centers the container 2 with respect to a center axis 1a of the support plate 1.
  • the central opening 5c fits This purpose in terms of their clear width and opening shape to the respective cross-sectional format of the container. 2
  • the container bottom 2a can press depending on the dimensional tolerance and / or positioning accuracy on the inner guide portion 5a and this deform elastically to the base plate 3 down (down).
  • the outer mounting portion 5b is rigid in comparison and remains when parking the container 2 is substantially dimensionally stable.
  • the outer mounting portion 5b is bolted to the base plate 3 or otherwise rotatably connected.
  • the support plate 4 is seated on compression springs 6 or at least one similar elastic element and is thus mounted spring-loaded to the base plate 3.
  • the guide ring 5 is preferably used as an upwardly limiting stop 7 for the support plate 4.
  • the stopper 7 sets the upper position of the unloaded support plate 4 against the bias of the compression springs 6 fixed.
  • the length and spring force of the compression springs 6 could be designed such that the unloaded support plate 4 assumes the fixed upper position even without the stopper 7. Equally possible would be a separate upper stop or a functionally corresponding element for the support plate. 4
  • a drive shaft 8 for, for example, servomotor rotation of the support plate 1 about itself is shown on a container table 9 of a processing machine, preferably a labeling machine or direct printing machine.
  • the schematic FIG. 2 shows in plan view that the inner guide portion 5a is preferably divided into teilumfnature segments 10.1 to 10.4.
  • recesses 11 and / or correspondingly resilient material are formed between them in order to enable an essentially independent elastic deformation of the partially circumferential segments 10. 1 to 10. 4 towards the main body 3.
  • recesses 12 may be provided on top of the inner guide section 5a or other areas of material weakening.
  • the rigidity of the inner guide portion 5a can be selectively reduced with respect to the outer fixing portion 5b to produce the elastic deformability of the inner guide portion 5a toward the base body 3.
  • the inner guide portion 5a preferably comprises a downwardly, ie towards the base body, angled guide lip 13 for defining the central opening 5c.
  • the guide lip 13 then has, for example, a beveled on its top profile.
  • FIG. 2 further indicates that the central opening 5c can be formed for container bottoms 2a with non-circular cross-sections, of course, also for round cross-sections.
  • the guide ring 5 can therefore be provided format specific.
  • the guide ring 5 is particularly suitable as a replaceable part of a set for a particular tank cross-section. It is then vorzuhalten for each container cross-section to be treated a matching set of identical guide rings 5 and to fix in a format change on the basic bodies 3 of the support plate 1.
  • the attachment of the guide ring 5 is effected for example by means of in the FIG. 2 schematically indicated and accessible from above screw 14 on the base body. 3
  • FIG. 3 illustrates schematically in a view of the guide ring 5 from below, that the inner guide portion 5a different stiffeners 15 or the like material reinforcements and / or recesses 16 or the like material weakening may include the required elastic deformability of the inner guide portion 5a to the base body 3 back and / or to provide a suitable centering effect.
  • Such structures can be produced generatively, such as in 3D printing process, particularly flexible and possibly also with different layers of material one above the other.
  • Suitable 3D printing processes are, for example: selective laser sintering (SLS); Fused Deposition Modeling (FDM); and jet-fusion printing based on jet-blasting a mixture of liquids and printing powders.
  • SLS selective laser sintering
  • FDM Fused Deposition Modeling
  • jet-fusion printing based on jet-blasting a mixture of liquids and printing powders.
  • the guide ring 5 is characterized in particular by the fact that it combines at least two different functions in one piece, namely: a dimensionally stable attachment of the guide ring 5 on the base body 3; a form-elastic coaxial guidance of the container 2 and / or its centering with respect to the central axis 1a of the support plate 1; and / or a lateral engagement protection by means of outer side wall regions 5d.
  • FIG. 4 illustrates a particularly favorable embodiment of a generatively manufactured inner guide portion 5a with at least two layers of material of different colors.
  • the inner guide section 5a comprises a wear indicator 17 in the form of a contact layer 19 specifically colored to a permissible wear depth 18 for the container 2, for example on the guide lip 13, on a support structure 20 that is differently colored.
  • the contact layer 19 is produced in 3D printing up to the permissible wear depth 18 with a first color 19a and the support structure 20 is printed in a visually contrasting second color 20a.
  • the contact layer 19 is then preferably 0.1 to 1 mm thick in accordance with the respectively permissible wear depth 18.
  • the inner guide section 5a consists, for example, of a thermoplastic material suitable for 3D printing. In operation, such materials are exposed to wear during centering of the container bottoms 2a. The progressive wear can then be recognized in good time visually by means of a color change from the first color 19a to the second color 20a.
  • outer mounting portion 5b outer side walls 5d as engagement protection, in particular for protection against bruising or the like in the operation and / or maintenance of the support plate 1.
  • the outer side walls 5d are then preferably integrally integrated into the mounting portion 5b.
  • the guide ring 5 is preferably made to associate with a particular container format in a visibly uniquely identifiable color from the outside, for example in the first or second color 19a, 20a. This feature can be produced generatively advantageous.
  • the guide ring 5 can then be reliably assigned as part of a quick-change set a specific container format, so that retooling the format change are equally simple and error-free possible.
  • the axially rigid attachment of the outer mounting portion 5 b and the integrated engagement protection facilitate the replacement of the guide ring 5 and the outer cleaning.
  • a correspondingly low-gap surface is made possible in that an axial elasticity of the guide ring 5 in the region of its central opening 5c is not achieved with separate components, such as compression springs or the like, but by elastic deformability of the inner guide portion 5a relative to the outer mounting portion 5b.
  • the generative production in particular the 3D printing, allows a cost-effective and flexibly adaptable to different requirements shaping of the guide ring 3 and in particular of its inner guide portion 5a.
  • thermoplastic materials and composite materials can be used, such as aluminums, in order to realize the required elastic deformability of the inner guide portion 5a and the dimensional stability of the outer mounting portion 5b in one-piece design.
  • advantageous properties such as a color coding of the guide ring 5 can be provided in a comparatively simple and likewise flexibly adaptable manner to match specific container formats and / or a wear indicator 17 in the form of a separately colored contact layer 19.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Beschrieben wird ein Auflageteller (1) zum Positionieren von Behältern (2), insbesondere auf drehbaren Behältertischen (9). Der Auflageteller umfasst einen Grundkörper (3), eine darüber federnd gelagerte Auflageplatte (4) für einen Behälter und einen Führungsring (5) mit einem inneren Führungsabschnitt (5a) zur umfänglichen Führung des Behälters und mit einem äußeren Befestigungsabschnitt (5b) zur Befestigung am Grundkörper. Dadurch, dass der innere Führungsabschnitt gegenüber dem äußeren Befestigungsabschnitt des Führungsrings zum Grundkörper hin elastisch verformbar ist, sind zusätzliche elastische Elemente, wie beispielsweise Druckfedern, am Führungsring zur axial nachgiebigen Führung von Behälterböden entbehrlich.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Auflageteller gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Behandlungsmaschine mit wenigstens einem Auflageteller und ein Herstellungsverfahren für den Auflageteller.
  • Ein gattungsgemäßer Auflageteller ist beispielsweise aus der EP 2 746 176 A1 bekannt und dient vorzugsweise in Kombination mit einem Drehantrieb als Drehteller zum Positionieren von Behältern auf Behältertischen von Etikettiermaschinen und/oder Direktdruckmaschinen. Derartige Auflageteller sind dann beispielsweise mit individuellen Servomotoren ausgestattet und gleichmäßig entlang des Umfangs des Behältertisches angeordnet.
  • Der Auflageteller der EP 2 746 176 A1 weist eine Grundplatte auf sowie eine darauf mittels Druckfedern elastisch abgestützte Auflageplatte für einen Behälterboden. Die Auflageplatte ist ferner von einem auf separaten Druckfedern stehenden Führungsring eingefasst. Dieser weist entlang seiner inneren Führungskante eine Fase auf und erlaubt ein Absetzen von Behältern auf der Auflageplatte auch bei Bodenquerschnitten, die aufgrund von Maßtoleranzen teilweise auch an der inneren Führungskante aufliegen. In diesem Fall wird der Führungsring vom Behälterboden gegen die Rückstellkraft der Druckfedern nach unten gedrückt, bis der Behälterboden auf der Auflageplatte steht. Dabei zentriert der Führungsring den Behälter auch bezüglich der Auflageplatte.
  • Nachteilig ist jedoch, dass für den Führungsring mehrere umfänglich verteilte Druckfedern und Führungsbolzen nötig sind. Zudem muss zwischen den Druckfedern ein seitlicher Eingriffsschutz separat montiert werden, beispielsweise in Form von Spritzgussteilen. Der gattungsgemäße Auflageteller ist daher in der Herstellung und Instandhaltung aufwändig. Zudem ist der Austausch des Führungsrings bei Formatwechseln vergleichsweise umständlich.
  • Es besteht daher der Bedarf für demgegenüber verbesserte Auflageteller.
  • Die gestellte Aufgabe wird mit einem Auflageteller gemäß Anspruch 1 gelöst. Demnach dient dieser zum Positionieren von Behältern, insbesondere auf drehbaren Behältertischen. Der Auflageteller umfasst einen Grundkörper, eine darüber einfedernd gelagerte Auflageplatte für einen Behälter und einen Führungsring mit einem inneren Führungsabschnitt zur umfänglichen Führung des Behälters und mit einem äußeren Befestigungsabschnitt zur Befestigung am Grundkörper. Erfindungsgemäß ist der innere Führungsabschnitt gegenüber dem äußeren Befestigungsabschnitt des Führungsrings zum Grundkörper hin elastisch verformbar.
  • Durch die elastische Verformbarkeit des inneren Führungsabschnitts ist eine axial gefederte Lagerung des äußeren Befestigungsabschnitts entbehrlich. Stattdessen kann der äußere Befestigungsabschnitt und somit der gesamte Führungsring auf vergleichsweise einfache Weise starr auf dem Grundkörper befestigt werden. Es werden weniger Einzelteile benötigt. Entsprechend einfach ist auch ein Austausch des Führungsrings beispielsweise bei Formatwechseln, also zur Anpassung an Behälter mit einem anderen Bodenquerschnitt. Zudem lässt sich die Außenseite des Führungsrings mit weniger Spalten und anderen schwierig zu reinigenden Oberflächen ausbilden.
  • Eine elastische Verformbarkeit des inneren Führungsabschnitts lässt sich insbesondere dadurch erzielen, dass dieser eine geringere Steifigkeit aufweist als der äußere Befestigungsabschnitt. Zu diesem Zweck umfasst der innere Führungsabschnitt beispielsweise Bereiche mit gezielter Materialschwächung und/oder Materialausnehmung.
  • Vorzugsweise umfasst der innere Führungsabschnitt wenigstens drei teilumfängliche und getrennt voneinander elastisch verformbare Segmente. Besonders bevorzugt ist eine Unterteilung in vier bis acht teilumfängliche und getrennt voneinander elastisch verformbare Segmente. Dies erleichtert eine gleichmäßige und insbesondere zentrierende Verformung der Segmente zum Grundkörper hin. Durch die Segmentierung lässt sich die Materialspannung im inneren Führungsabschnitt bei der elastischen Verformung gezielt an den Querschnitt des Behälterbodens anpassen, beispielsweise für nichtrunde Querschnitte.
  • Vorzugsweise umfasst der innere Führungsabschnitt wenigstens eine zum Grundkörper hin abgewinkelte Führungslippe. Die Führungslippe kann auf ihrer Oberseite eine umfänglich verlaufende Fase umfassen. Die Abwinklung der Führungslippe erleichtert eine Zentrierung des von dem inneren Führungsabschnitt geführten Behälters bezüglich der Mittelachse des Auflagetellers.
  • Vorzugsweise ist der äußere Befestigungsabschnitt als oberer Anschlag für die Auflageplatte ausgebildet. Die Auflageplatte ist vorzugsweise mittels wenigstens einer Druckfeder auf dem Grundkörper abgestützt. Die wenigstens eine Druckfeder drückt die Auflageplatte dann axial vom Grundkörper weg und gegen den Führungsring. Dadurch lässt sich die unbelastete Ruheposition der Auflageplatte auf einem definierten Höhenniveau bezüglich des Grundkörpers exakt festlegen. Es ist jedoch auch möglich, dieses Höhenniveau ohne oberen Anschlag nur durch die Länge der unbelasteten (ohne aufliegenden Behälter) Druckfeder(n) vorzugeben.
  • Vorzugsweise umfasst der äußere Befestigungsabschnitt äußere Seitenwandbereiche zum Eingriffsschutz. Der Eingriffsschutz ist dann vorzugsweise einstückig in den Führungsring integriert, könnte aber auch mittels Schnappverbindung oder dergleichen daran befestigt werden. Die äußeren Seitenwandbereiche dienen dann vorzugsweise auch der Abschirmung gegenüber Staub und/oder Flüssigkeiten.
  • Vorzugsweise besteht wenigstens der innere Führungsabschnitt des Führungsrings aus einem generativ, insbesondere im 3D-Druck, gefertigten Material. Der Führungsabschnitt besteht dann aus einem schichtweise aufgebauten Kunststoff oder Metall-Kunststoff-Verbund, wie beispielsweise Alumide. Dadurch lassen sich vergleichsweise komplexe Strukturen, wie beispielsweise Hinterschneidungen, Aussparungen, Versteifungen oder dergleichen herstellen, um innere Führungsabschnitte mit geeigneter Steifigkeit und Elastizität auszubilden und an vorgegebene Behälterquerschnitte anzupassen. Der innere Führungsabschnitt kann sich dann auf geeignete Weise elastisch verformen und den Behälterboden zentrieren.
  • Besonders vorteilhaft ist eine generative Herstellung des gesamten Führungsrings im 3D-Druck aus wenigstens einem Kunststoff und/oder Metall-Kunststoff-Verbund wie oben beschrieben. Hierbei können der innere Führungsabschnitt und der äußere Befestigungsabschnitt auch aus unterschiedlichen 3D-Druckmaterialien bestehen.
  • Vorzugsweise besteht wenigstens der innere Führungsabschnitt im Wesentlichen aus einem thermoplastischen Kunststoff und umfasst in einem Kontaktbereich mit den Behältern eine bis zu einer zulässigen Verschleißtiefe separat eingefärbte äußere Kontaktschicht. Eine derartige Kontaktschicht lässt sich vorteilhaft generativ, also im 3D-Druck, herstellen, indem die Kontaktschicht mit einer separaten Farbe auf eine Stützstruktur gedruckt wird.
  • Das Erreichen der Verschleißtiefe lässt sich dann durch einen Farbwechsel an der verschlissenen Stelle visuell erkennen. Zu diesem Zweck ist die unter der Kontaktschicht liegende Stützstruktur mit einer davon abweichenden Farbe insbesondere generativ gefertigt.
  • Vorzugsweise ist die äußere Kontaktschicht dann auf eine Tiefe von 0,1 bis 1 mm separat eingefärbt. Dadurch lässt sich ein Materialverschleiß besonders praktikabel überwachen. Vorzugsweise besteht wenigstens der Führungsabschnitts des Führungsrings aus einem zur Kennzeichnung der lichten Weite und/oder der Öffnungsform des Führungsrings eingefärbten Kunststoff.
  • Vorzugsweise besteht der gesamte Führungsring zumindest auf seiner Außenseite aus einem entsprechend eingefärbten Kunststoff. Somit können bestimmte Führungsringe passend zu bestimmten Behälterformaten farblich gekennzeichnet und bei einem Formatwechsel einfach zugeordnet werden. Dadurch lässt sich eine fehlerhafte Ausstattung der Auflageteller mit unpassenden Führungsringen zuverlässig vermeiden.
  • Vorzugsweise ist der Führungsring bei montierter Grundplatte auswechselbar und zudem Bestandteil einer formatspezifischen Garnitur identischer Führungsringe. Es sind vorzugsweise mehrere solche Garnituren passend zu unterschiedlichen Behälterquerschnitten vorhanden. Die Auflageteller lassen sich dann unproblematisch und schnell bei Formatwechseln umrüsten.
  • Die gestellte Aufgabe wird ebenso mit einer Behandlungsmaschine für Behälter gemäß Anspruch 11 gelöst. Demnach umfasst diese einen insbesondere kontinuierlich drehbaren Behältertisch und eine Vielzahl daran vorzugsweise um sich selbst drehbar befestigter Auflageteller gemäß wenigstens einer der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen.
  • Vorzugsweise sind für die Behandlungsmaschine dann wenigstens zwei Garnituren formatspezifisch eingefärbter Führungsringe vorhanden. Dadurch kann die Behandlungsmaschine einfach und fehlerfrei an das zu behandelnde Behälterformat angepasst werden.
  • Die gestellte Aufgabe wird ebenso mit einem Herstellungsverfahren für einen Auflageteller gemäß Anspruch 13 gelöst. Demnach wird wenigstens der Führungsabschnitt des Führungsrings gemäß wenigstens einer der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen generativ gefertigt, insbesondere mittels 3D-Druck. Der Führungsring lässt sich dann an unterschiedliche Behälterformate, beispielsweise auch nicht runde Behälterquerschnitte, vergleichsweise einfach und mit diesbezüglich optimierter Geometrie anpassen.
  • Generative Fertigung erfolgt im Wesentlichen ohne formspeichernde Urformen, spanabhebende / trennende Werkzeuge oder dergleichen.
  • Vorzugsweise wird dann wenigstens eine Außenseite des Führungsrings mit einer einem Behälterformat zugeordneten Druckfarbe im 3D-Druck gefertigt. Damit lässt sich der Führungsring bei Formatwechseln zuverlässig einem bestimmten Behälterformat zuordnen. Die korrekte Montage lässt sich ebenso einfach an der Behandlungsmaschine überprüfen.
  • Vorzugsweise wird wenigstens eine im Arbeitsbetrieb mit dem Behälter in Kontakt kommende äußere Kontaktschicht des Führungsrings über eine zulässige Verschleißtiefe mit einer anderen Druckfarbe im 3D-Druck gefertigt als eine darunterliegende Stützstruktur des Führungsrings. Auf diese Weise lässt sich ein Verschleißindikator für den Führungsring bereitstellen. Der Verschleißindikator lässt sich im Arbeitsbetrieb vergleichsweise einfach visuell überwachen.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
    • Figur 1
    einen schematischen Längsschnitt durch einen Auflageteller;
    Figur 2
    eine schematische Draufsicht auf den Auflageteller;
    Figur 3
    eine schematische Ansicht des Führungsrings von unten; und
    Figur 4
    einen schematischen Längsschnitt durch den inneren Führungsabschnitt.
  • Wie die Figur 1 erkennen lässt, umfasst der Auflageteller 1 für Behälter 2 einen Grundkörper 3 und darüber eine nach unten hin einfedernd gelagerte Auflageplatte 4 für den Behälter 2. Die Auflageplatte 4 ist von einem Führungsring 5 mit einem inneren Führungsabschnitt 5a und einem äußeren Befestigungsabschnitt 5b eingefasst.
  • Der innere Führungsabschnitt 5a begrenzt eine zentrale Öffnung 5c des Führungsrings 5 und führt den Behälterboden 2a umfänglich beim Absenken auf die / mit der Auflageplatte 4. Der innere Führungsabschnitt 5a zentriert den Behälter 2 bezüglich einer Mittelachse 1a des Auflagetellers 1. Die zentrale Öffnung 5c passt zu diesem Zweck hinsichtlich ihrer lichten Weite und Öffnungsform zum jeweiligen Querschnittformat des Behälters 2.
  • Beim Abstellen des Behälters 2 auf dem Auflageteller 1 kann der Behälterboden 2a je nach Maßtoleranz und/oder Positionierungsgenauigkeit auf den inneren Führungsabschnitt 5a drücken und diesen dabei zur Grundplatte 3 hin (nach unten) elastisch verformen.
  • Der äußere Befestigungsabschnitt 5b ist demgegenüber starr und bleibt beim Abstellen des Behälters 2 im Wesentlichen formstabil. Der äußere Befestigungsabschnitt 5b ist mit der Grundplatte 3 verschraubt oder anderweitig drehfest verbunden.
  • Die Auflageplatte 4 sitzt auf Druckfedern 6 oder wenigstens einem dergleichen elastischen Element und ist somit zur Grundplatte 3 hin einfedernd gelagert. Der Führungsring 5 dient vorzugsweise als ein nach oben begrenzender Anschlag 7 für die Auflageplatte 4. Der Anschlag 7 legt die obere Stellung der unbelasteten Auflageplatte 4 gegen die Vorspannung der Druckfedern 6 fest.
  • Alternativ dazu könnten Länge und Federkraft der Druckfedern 6 derart ausgelegt sein, dass die unbelastete Auflageplatte 4 auch ohne den Anschlag 7 die festgelegte obere Stellung einnimmt. Ebenso möglich wäre ein separater oberer Anschlag oder ein funktional entsprechendes Element für die Auflageplatte 4.
  • Der Vollständigkeit halber dargestellt sind ferner eine Antriebswelle 8 zur beispielsweise servomotorischen Drehung des Auflagetellers 1 um sich selbst auf einem Behältertisch 9 einer Behandlungsmaschine, vorzugsweise einer Etikettiermaschine oder Direktdruckmaschine.
  • Die schematische Figur 2 zeigt in der Draufsicht, dass der innere Führungsabschnitt 5a vorzugsweise in teilumfängliche Segmente 10.1 bis 10.4 unterteilt ist. Zwischen diesen sind beispielsweise Ausnehmungen 11 und/oder entsprechend nachgiebiges Material ausgebildet, um eine im Wesentlichen voneinander unabhängige elastische Verformung der teilumfänglichen Segmente 10.1 bis 10.4 zum Grundkörper 3 hin zu ermöglichen. Zusätzlich können Ausnehmungen 12 auf der Oberseite des inneren Führungsabschnitts 5a oder anderweitige Bereiche mit Materialschwächung vorhanden sein.
  • Dadurch lässt sich die Steifigkeit des inneren Führungsabschnitts 5a gezielt gegenüber dem äußeren Befestigungsabschnitt 5b reduzieren, um die elastische Verformbarkeit des inneren Führungsabschnitts 5a zum Grundkörper 3 hin zu erzeugen.
  • Wie die Figuren 1 und 2 erkennen lassen, umfasst der innere Führungsabschnitt 5a vorzugsweise eine nach unten, also zum Grundkörper hin, abgewinkelte Führungslippe 13 zur Umgrenzung der zentralen Öffnung 5c. Die Führungslippe 13 weist dann beispielsweise ein auf ihrer Oberseite gefastes Profil auf.
  • Die Figur 2 deutet ferner an, dass die zentrale Öffnung 5c für Behälterböden 2a mit nichtrunden Querschnitten ausgebildet sein kann, selbstverständlich auch für runde Querschnitte. Der Führungsring 5 kann daher formatspezifisch bereitgestellt werden.
  • Der Führungsring 5 eignet sich in besonderem Maße als auswechselbarer Bestandteil einer Garnitur für einen bestimmten Behälterquerschnitt. Es ist dann für jeden zu behandelnden Behälterquerschnitt ein passender Satz identischer Führungsringe 5 vorzuhalten und bei einem Formatwechsel auf den Grundkörpern 3 der Auflageteller 1 zu befestigen.
  • Die Befestigung des Führungsrings 5 erfolgt beispielsweise mittels in der Figur 2 schematisch angedeuteter und von oben her zugänglicher Verschraubungen 14 am Grundkörper 3.
  • Die Figur 3 verdeutlich schematisch in einer Ansicht des Führungsrings 5 von unten, dass das der innere Führungsabschnitt 5a unterschiedliche Versteifungen 15 oder dergleichen Materialverstärkungen und/oder Ausnehmungen 16 oder dergleichen Materialschwächungen umfassen kann, um die geforderte elastische Verformbarkeit des inneren Führungsabschnitts 5a zum Grundkörper 3 hin und/oder eine geeignete Zentrierwirkung bereitzustellen.
  • Derartige Strukturen lassen sich generativ, wie beispielsweise im 3D-Druckverfahren, besonders flexibel und gegebenenfalls auch mit unterschiedlichen Materialschichten übereinander fertigen.
  • Dafür geeignete 3D-Druckverfahren sind beispielsweise: selektives Lasersintern (SLS); Schmelzschichten (Fused Deposition Modeling: FDM); und Jet-Fusion-Druck basierend auf dem Strahldrucken einer Mischung aus Flüssigkeiten und Druckpulvern.
  • Der Führungsring 5 zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass er wenigstens zwei unterschiedliche Funktionen einstückig in sich vereint, nämlich: eine formstabile Befestigung des Führungsrings 5 am Grundkörper 3; eine formelastische koaxiale Führung des Behälters 2 und/oder dessen Zentrierung bezüglich der Mittelachse 1a des Auflagetellers 1; und/oder einen seitlichen Eingriffsschutz mittels äußerer Seitenwandbereiche 5d.
  • Die Figur 4 verdeutlicht eine besonders günstige Ausführungsform eines generativ gefertigten inneren Führungsabschnitts 5a mit wenigstens zwei Materialschichten unterschiedlicher Farbe.
  • Demnach umfasst der innere Führungsabschnitt 5a einen Verschleißindikator 17 in Form einer bis zu einer zulässigen Verschleißtiefe 18 speziell gefärbten Kontaktschicht 19 für den Behälter 2, wie beispielsweise an der Führungslippe 13, auf einer davon abweichend gefärbten Stützstruktur 20.
  • Beispielsweise wird die Kontaktschicht 19 im 3D-Druck bis zur zulässigen Verschleißtiefe 18 mit einer ersten Farbe 19a hergestellt und die Stützstruktur 20 in einer visuell damit kontrastierenden zweiten Farbe 20a gedruckt. Die Kontaktschicht 19 ist dann vorzugsweise 0,1 bis 1 mm dick entsprechend der jeweils zulässigen Verschleißtiefe 18.
  • Der innere Führungsabschnitt 5a besteht beispielsweise aus einem für den 3D-Druck geeigneten thermoplastischen Kunststoff. Im Arbeitsbetrieb sind derartige Materialien einem Verschleiß beim Zentrieren der Behälterböden 2a ausgesetzt. Der fortschreitende Verschleiß kann dann visuell anhand eines Farbwechsels von der ersten Farbe 19a zur zweiten Farbe 20a rechtzeitig erkannt werden.
  • Wie die Figuren 3 und 4 andeuten, umfasst der äußere Befestigungsabschnitt 5b äußere Seitenwände 5d als Eingriffsschutz, insbesondere zum Schutz vor Quetschungen oder dergleichen bei der Bedienung und/oder Instandhaltung der Auflageteller 1. Die äußeren Seitenwände 5d sind dann vorzugsweise einstückig in den Befestigungsabschnitt 5b integriert.
  • Der Führungsring 5 ist vorzugsweise zur Zuordnung zu einem bestimmten Behälterformat in einer von außen visuell eindeutig identifizierbaren Farbe hergestellt, beispielsweise in der ersten oder zweiten Farbe 19a, 20a. Dieses Merkmal lässt sich vorteilhaft generativ fertigen.
  • Der Führungsring 5 kann dann als Bestandteil einer schnellwechselbaren Garnitur einem bestimmten Behälterformat zuverlässig zugeordnet werden, so dass Umrüstarbeiten beim Formatwechsel gleichermaßen einfach und fehlerfrei möglich sind.
  • Die axial starre Befestigung des äußeren Befestigungsabschnitts 5b und der integrierte Eingriffsschutz erleichtern den Austausch des Führungsrings 5 und dessen äußere Reinigung. Eine entsprechend spaltarme Oberfläche wird dadurch ermöglicht, dass eine axiale Elastizität des Führungsrings 5 im Bereich seiner zentralen Öffnung 5c nicht mit separaten Bauteilen, wie Druckfedern oder dergleichen, erzielt wird, sondern durch elastische Verformbarkeit des inneren Führungsabschnitts 5a gegenüber dem äußeren Befestigungsabschnitts 5b.
  • Hierbei ermöglicht die generative Fertigung, insbesondere der 3D-Druck, eine kostengünstige und an unterschiedliche Anforderungen flexibel anpassbare Formgebung des Führungsrings 3 und insbesondere seines inneren Führungsabschnitts 5a.
  • Hierbei können sowohl unterschiedliche thermoplastische Kunststoffe als auch Verbundmaterialien zum Einsatz kommen, wie beispielsweise Alumide, um die geforderte elastische Verformbarkeit des inneren Führungsabschnitts 5a und die Formstabilität des äußeren Befestigungsabschnitts 5b in einstückiger Bauweise zu verwirklichen.
  • Zudem lassen sich vorteilhafte Eigenschaften wie eine farbliche Kennzeichnung des Führungsrings 5 passend zu bestimmten Behälterformaten und/oder ein Verschleißindikator 17 in Form einer separat eingefärbten Kontaktschicht 19 für den Behälterboden 2a auf vergleichsweise einfache und ebenso flexibel anpassbare Weise bereitstellen.
  • Zusätzliche Vorteile ergeben sich aus der generativen Fertigung für eine zeitnahe globale Ersatzteilversorgung und/oder Anpassung an zusätzliche Behälterformate vor Ort, da lediglich 3D-Drucker, Konstruktionsdaten und Rohmaterialien für die generative Fertigung nötig sind. Aufwändige Lagerhaltung und Logistik treten in den Hintergrund.

Claims (15)

  1. Auflageteller (1) zum Positionieren von Behältern (2) insbesondere auf drehbaren Behältertischen (9), umfassend: einen Grundkörper (3); eine darüber federnd gelagerte Auflageplatte (4) für einen Behälter (2); und einen Führungsring (5) mit einem inneren Führungsabschnitt (5a) zur umfänglichen Führung des Behälters (2) und mit einem äußeren Befestigungsabschnitt (5b) zur Befestigung am Grundkörper (3), dadurch gekennzeichnet, dass der innere Führungsabschnitt (5a) gegenüber dem äußeren Befestigungsabschnitt (5b) zum Grundkörper (3) hin elastisch verformbar ist.
  2. Auflageteller nach Anspruch 1, wobei der innere Führungsabschnitt (5a) wenigstens drei teilumfängliche und getrennt voneinander elastisch verformbare Segmente (10.1-10.4) umfasst.
  3. Auflageteller nach Anspruch 1 oder 2, wobei der innere Führungsabschnitt (5a) wenigstens eine zum Grundkörper (3) hin abgewinkelte Führungslippe (13) umfasst.
  4. Auflageteller nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der äußere Befestigungsabschnitt (5b) als ein nach oben begrenzender Anschlag (7) für die Auflageplatte (4) ausgebildet ist.
  5. Auflageteller nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der äußere Befestigungsabschnitt (5b) Seitenwandbereiche (5d) zum Eingriffsschutz umfasst.
  6. Auflageteller nach einem der vorigen Ansprüche, wobei wenigstens der innere Führungsabschnitt (5a) des Führungsrings (5) aus einem generativ, insbesondere im 3D-Druck, gefertigten Material besteht.
  7. Auflageteller nach einem der vorigen Ansprüche, wobei wenigstens der innere Führungsabschnitt (5a) im Wesentlichen aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht und in einem Kontaktbereich mit den Behältern (2) eine bis zu einer zulässigen Verschleißtiefe (18) separat eingefärbte äußere Kontaktschicht (19) umfasst.
  8. Auflageteller nach Anspruch 7, wobei die äußere Kontaktschicht (19) auf eine Tiefe von 0,1 bis 1 mm eingefärbt ist.
  9. Auflageteller nach einem der vorigen Ansprüche, wobei wenigstens der Führungsabschnitt (5a) aus einem zur Kennzeichnung der lichten Weite und/oder der Öffnungsform des Führungsrings (5) eingefärbten Kunststoff besteht.
  10. Auflageteller nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei der Führungsring (5) bei befestigter Grundplatte (3) auswechselbar und Bestandteil einer formatspezifischen Garnitur identischer Führungsringe (5) ist.
  11. Behandlungsmaschine für Behälter, umfassend einen insbesondere kontinuierlich drehbaren Behältertisch (9) und eine Vielzahl daran insbesondere um sich drehbar befestigter Auflageteller (1) nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche.
  12. Behandlungsmaschine für Behälter nach Anspruch 11, ferner mit wenigstens zwei Garnituren formatspezifisch eingefärbter Führungsringe (5).
  13. Herstellungsverfahren für einen Auflageteller (1) nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei wenigstens der Führungsabschnitt (5a) des Führungsrings (5) generativ gefertigt wird.
  14. Herstellungsverfahren nach Anspruch 13, wobei wenigstens die Außenseite des Führungsrings (5) mit einer einem Behälterformat zugeordneten Druckfarbe im 3D-Druck gefertigt wird.
  15. Herstellungsverfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei wenigstens eine im Arbeitsbetrieb mit den Behältern (2) in Kontakt kommende äußere Kontaktschicht (19) des Führungsrings (5) bis zu einer zulässigen Verschleißtiefe (18) mit einer anderen Druckfarbe (19a) im 3D-Druck gefertigt wird als eine darunter liegende Stützstruktur (20) des Führungsrings (5).
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