EP3678985A1 - Positioniervorrichtung zur relativpositionierung eines zu behandelnden behälters und einer behandlungseinrichtung in einer behälterbehandlungsanlage - Google Patents

Positioniervorrichtung zur relativpositionierung eines zu behandelnden behälters und einer behandlungseinrichtung in einer behälterbehandlungsanlage

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EP3678985A1
EP3678985A1 EP18769968.1A EP18769968A EP3678985A1 EP 3678985 A1 EP3678985 A1 EP 3678985A1 EP 18769968 A EP18769968 A EP 18769968A EP 3678985 A1 EP3678985 A1 EP 3678985A1
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EP
European Patent Office
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container
positioning
piston rod
treatment
positioning device
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EP18769968.1A
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EP3678985B1 (de
Inventor
Heinrich Bielmeier
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Krones AG
Original Assignee
Krones AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22—Details
    • B67C3/24—Devices for supporting or handling bottles
    • B67C3/244—Bottle lifting devices actuated by jacks, e.g. hydraulic, pneumatic

Definitions

  • Positioning device for relative positioning of a container to be treated and a treatment device in a container treatment plant
  • the present invention relates to a positioning device for relative positioning of a container to be treated and a treatment device in a container treatment plant.
  • Container acts, for example in beverage filling plants for filling drinks in containers, it is known to position the respective treatment organs and the container to be treated with the respective treatment member relative to each other. In particular, it is in
  • Beverage bottling known to bring a container to be filled to a filling member or press against the filling member.
  • positioning devices are provided, by means of which a corresponding relative positioning between the treatment member and the container to be treated can be achieved.
  • pneumatic cylinders are used, in which a piston and a piston rod are received and which between piston and
  • Pneumatic cylinder form a pressure chamber, in which to provide a force for
  • Relative positioning compressed air can be introduced.
  • a locking device In order to provide a corresponding contact force over a relatively long period of time and accordingly to maintain the position between the container to be treated and the treatment member, it is also known to provide a locking device.
  • a locking device is known for example from DE 10 2014 1 17 278 A1.
  • hydraulic lifting devices in container treatment plants in which a hydraulic medium is introduced into a pressure chamber provided between a piston and a cylinder.
  • a lifting device is known for example from GB 622,729.
  • a positioning device for relative positioning of a container to be treated and a treatment device in a container treatment plant comprising a positioning cylinder and a piston recorded in the positioning, which is connected to a piston rod, wherein between piston and positioning a pressure chamber is formed, which can be acted upon by a working medium is, and a locking mechanism for locking the position of the positioning cylinder relative to the piston rod.
  • the locking mechanism is received in the piston rod.
  • the positioning device can be made more compact overall, which is beneficial to the necessary space, so that the overall structure of a container treatment device and, for example, a treatment carousel in a container treatment device can be made more compact.
  • the positioning device particularly preferably comprises a hydraulic fluid, for example a hydraulic oil, as the working medium.
  • a hydraulic fluid for example a hydraulic oil
  • an incompressible working medium is used, whereby a once ingested
  • Positioning device instead, since this remains in their position.
  • a compressible pneumatic working medium it may happen under certain circumstances that the container fragments are undesirably accelerated by a rebound of the positioning device when the container to be treated bursts.
  • a working medium channel for supplying a working medium in the pressure chamber in the piston rod is arranged.
  • the working medium channel can be provided in particular in the form of a bore within the piston rod, through which the working medium can then be introduced into the pressure chamber.
  • Pressure chamber in the piston rod in turn, in turn, a particularly compact and hygienic design of the positioning can be achieved because no separate supply line for the working medium in the pressure chamber is necessary.
  • a particularly hygienic and at the same time pressure-safe transfer of the working medium to the pressure chamber can then be achieved.
  • the piston rod is in a
  • Container treatment device installed state in the direction of positioning movement firmly mounted in the container treatment device and the positioning cylinder takes over the
  • a holder for the container to be treated is attached to the positioning cylinder, in order to move the treating container in the positioning direction by the action of the pressure chamber with the working medium or to hold it in the assumed position by means of the locking mechanism.
  • the treatment member may be arranged on the positioning cylinder and by the application of the pressure chamber in accordance with
  • Positioning be moved relative to the container to be treated, for example, be pressed onto the container to be treated or by means of
  • Locking mechanism to hold in the assumed position.
  • the locking mechanism comprises a shut-off valve received in the piston rod for locking the exchange of the working fluid between the pressure chamber and a working fluid supply.
  • the shut-off valve acts on the working fluid channel arranged in the piston rod, so that both the working fluid supply via the piston rod to the pressure chamber and the shut-off of the working fluid supply to the pressure chamber in the piston rod is achieved.
  • the shut-off valve can be actuated by a plunger held in the piston rod, wherein the plunger particularly preferably in one of the feed direction of the
  • the shut-off valve preferably has an annular surface which is effective in the opening direction. Accordingly, the pressure absorbed by the pressure chamber, for example, by pressing a treatment member on the container to be treated, be limited to a certain maximum pressure, from which then acting in the opening direction of the check valve ring surface opens the shut-off valve to provide in this way a pressure equalization , In this way damage can be avoided.
  • the shut-off valve is biased in the closing direction, preferably by means of a biasing spring.
  • the control of the shut-off valve can be simplified and only the opening of the shut-off valve must be performed actively.
  • the phases in which the shut-off valve should be closed can be dispensed with an active control accordingly.
  • a container treatment device for treating a container to be treated comprising a treatment carousel, on the circumference of a plurality of treatment organs is provided with associated container holders, each pair of treatment member and container holder one of the above-described positioning for relative positioning held in the container holder , to be treated container and the treatment organ is assigned.
  • a ring line is provided at the treatment carousel, via which at least two and preferably a larger number, particularly preferably all positioning devices, are supplied with the respective working medium.
  • an assembly for providing a pressurized hydraulic fluid is particularly preferably arranged on the treatment carousel.
  • Figure 1 is a schematic, partially sectional view of a positioning device for
  • Figure 2 is a detail of the locking mechanism of the positioning device of Figure 1 with the locking mechanism open;
  • Figure 3 is a detail of the locking mechanism of Figures 1 and 2, wherein the locking mechanism is closed.
  • Figure 1 is a schematic, partially cutaway perspective view of a
  • Positioning device 1 for relative positioning of a container to be treated and a treatment member, not shown here shown in a container treatment plant.
  • a lifting plate 10 is provided here, on which the to
  • the treating container can be placed, and which can be raised and lowered by means of the positioning device 1 in the direction of the arrow X.
  • the positioning device 1 comprises a positioning cylinder 2 and one in the
  • the piston 3 and the piston rod 4 are made in one piece.
  • a pressure chamber 20 is formed, which can be acted upon in accordance with a working medium to exert a force between the positioning cylinder 2 and the piston 3, which for relative positioning of the
  • Positioning cylinder 2 and the piston 3 can lead.
  • Form of the lifting plate 10 is connected and the piston rod 4 is firmly held in the corresponding, not shown here, parent container treatment device.
  • the piston rod 4 may be fixedly connected to a treatment carousel of the container treatment device. Accordingly, the lifting plate 10 moves by a movement of the
  • a working medium channel 40 is provided in the piston rod 4, which is embodied here as a longitudinal bore in the piston rod 4.
  • the working medium channel 40 branches off through a arranged in the piston rod 4 radial bore 42 from the longitudinal bore into the pressure chamber 20 from.
  • Working medium channel 40 and the radial branch 42 are passed into the pressure chamber 20.
  • the working medium channel 40 communicates with a working medium supply, which for example provides a hydraulic fluid under a working pressure of 20 bar to 30 bar.
  • a locking mechanism 5 is provided which is accommodated in the piston rod 4.
  • the locking mechanism 5 comprises in the illustrated embodiment, a plunger 50, which is also guided in a longitudinal bore in the piston rod 4, wherein the plunger 50 is inserted from the opposite direction for supplying the working media channel 40 in the piston rod 4.
  • the plunger 50 forms at its end located in the piston rod 4 end a valve plug 52, which can be accommodated in a complementary valve seat 44, which is elaborated in the piston rod 4.
  • the poppet 52 and the valve seat 44 respectively form a shut-off valve 54, which can enable or interrupt the communication between the pressure chamber 20 and the working medium channel 40.
  • shut-off valve 54 is opened in that the plunger 50 or the valve cone 52 is pulled out of the valve seat 44, then either through the
  • Actuation of the pressure chamber 20 can be moved with the working medium of the positioning cylinder 2, or the positioning cylinder 2 can be moved by an external actuator 6, which is shown in the embodiment shown in the form of a roller guide with a roller 60 in the predetermined position.
  • Pressure chamber 20 into or out of the pressure chamber 20 to a in this way
  • shut-off valve 54 can be closed.
  • shut-off valve 54 is closed by advancing the plunger 50 so that the valve plug 52 is inserted into the valve seat 44 and accordingly the communication between the pressure chamber 20 and the working fluid passage 40 is interrupted. In the pressure chamber 20 is now the pressure medium shut off from the
  • Working media channel 40 under the pressure originally present in the working media channel 40.
  • This pressure of the working medium present in the pressure chamber 20 ensures that a force possibly applied via the lifting plate 10 to the positioning cylinder 2 is counteracted and the lifting plate 10 accordingly remains in the predetermined position. This is particularly the case when a hydraulic fluid is used as the working medium, which is incompressible. Because the hydraulic fluid then received in the pressure chamber 20 can not be compressed, at least within a certain range
  • a filling process of the container can be carried out, in which the container is filled with a filling product.
  • the container to be treated can be pressed against a filling member or the filling member can be pressed against the container 10 positioned on the lifting plate.
  • the applied contact pressure is correspondingly not caused by the closed locking mechanism 5 in an evasive movement of the position of the positioning cylinder 2.
  • the filling member can then be lifted again, thereby correspondingly eliminates the force exerted by the contact pressure of the Greins on the container force, the Hubteller 10 then still remains due to the locking mechanism 5 in the intended position and not nachfedert, so that Also, a movement which is necessary for lifting the filling member of the container mouth, can be kept small.
  • the still held on the Hubteller 10 container may possibly be closed by means of a Verschoudreorgans.
  • the contact forces occurring during closing are usually higher than the contact forces applied by a filling member. Also, these pressing forces, the positioning device 1 due to the lock by means of the locking mechanism 5 oppose a corresponding counterforce without it would come to a movement of the positioning cylinder 2.
  • the plunger 50 is preferably biased by means of a schematically indicated spring 56 in the closing direction of the check valve 54.
  • a roller guide 58 By means of a roller guide 58, the plunger 50 can be actuated. Accordingly, in the areas in which raising or lowering of the positioning device 1 and in particular the positioning cylinder 2 is desired relative to the piston rod 4, via the roller 58 of the roller guide the plunger 50 are moved from the locking position, so that the check valve 54 are opened and accordingly the positioning will be made. In the areas where such a positioning of the Positioning device 1 is no longer to be made, but in which a locking of the position is desired, the roller 58 can then remain without roller guide, and the
  • Biasing spring 56 pushes the plunger 50 in the closing direction and thus closes the locking mechanism fifth
  • annular surface which is effective in the opening direction is provided in the shut-off valve 54.
  • a first annular seal 520 is provided on the valve cone 52, which lies in the closing direction and a second annular seal 522, which is opposite to the closing direction, here for example above and below the radial bore 42.
  • the seal 520 in the closing direction has a smaller diameter than the ring seal 522 lying opposite to the closing direction.
  • Diameter is thus provided an active annular surface which the plunger 5 at

Landscapes

  • Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
  • Actuator (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Positioniervorrichtung (1) zur Relativpositionierung eines zu behandelnden Behälters und eines Behandlungsorgans in einer Behälterbehandlungsanlage, umfassend einen Positionierzylinder (2) und einen im Positionierzylinder (2) aufgenommenen Kolben (3), welcher mit einer Kolbenstange (4) verbunden ist, wobei zwischen Kolben (3) und Positionierzylinder (2) ein Druckraum (20) ausgebildet ist, welcher mittels eines Arbeitsmediums beaufschlagbar ist, und einen Verriegelungsmechanismus (5) zum Verriegeln der Position des Positionierzylinders (2) relativ zur Kolbenstange (4), wobei der Verriegelungsmechanismus (5) in der Kolbenstange (4) aufgenommen ist.

Description

Positioniervorrichtung zur Relativpositionierung eines zu behandelnden Behälters und einer Behandlungseinrichtung in einer Behälterbehandlungsanlage
Technisches Gebiet Die vorliegende Erfindung betrifft eine Positioniervorrichtung zur Relativpositionierung eines zu behandelnden Behälters und einer Behandlungseinrichtung in einer Behälterbehandlungsanlage.
Technischer Hintergrund In Behälterbehandlungsanlagen, in denen ein Behandlungsorgan auf einen zu behandelnden
Behälter wirkt, beispielsweise in Getränkeabfüllanlagen zum Abfüllen von Getränken in Behälter, ist es bekannt, die jeweiligen Behandlungsorgane und die mit dem jeweiligen Behandlungsorgan zu behandelnden Behälter relativ zueinander zu positionieren. Insbesondere ist es in
Getränkeabfüllanlagen bekannt, einen zu befüllenden Behälter an ein Füllorgan heranzuführen beziehungsweise an das Füllorgan anzupressen. Hierzu sind Positioniervorrichtungen vorgesehen, mittels welchen eine entsprechende Relativpositionierung zwischen dem Behandlungsorgan und dem zu behandelnden Behälter erreicht werden kann.
Zur Relativpositionierung werden beispielsweise Pneumatikzylinder verwendet, in welchen ein Kolben und eine Kolbenstange aufgenommen sind und welche zwischen Kolben und
Pneumatikzylinder eine Druckkammer ausbilden, in die zur Bereitstellung einer Kraft zur
Relativpositionierung Druckluft eingebracht werden kann.
Um über einen längeren Zeitraum hinweg eine entsprechende Anpresskraft bereitzustellen und entsprechend die Position zwischen dem zu behandelnden Behälter und dem Behandlungsorgan zu halten, ist es weiterhin bekannt, eine Verriegelungsvorrichtung bereitzustellen. Eine solche Verriegelungsvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 10 2014 1 17 278 A1 bekannt. Es ist weiterhin bekannt, in Behälterbehandlungsanlagen hydraulische Hubvorrichtungen bereitzustellen, bei welchen ein Hydraulikmedium in eine zwischen einem Kolben und einem Zylinder bereitgestellte Druckkammer eingebracht wird. Eine solche Hubvorrichtung ist beispielsweise aus der GB 622,729 bekannt.
Darstellung der Erfindung
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Positioniervorrichtung zur Relativpositionierung eines zu behandelnden Behälters und eines Behandlungsorgans in einer Behälterbehandlungsanlage anzugeben, welche einen weiter verbesserten Aufbau bereitstellt.
Diese Aufgabe wird durch eine Positioniervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden
Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
Entsprechend wird eine Positioniervorrichtung zur Relativpositionierung eines zu behandelnden Behälters und eines Behandlungsorgans in einer Behälterbehandlungsanlage vorgeschlagen, umfassend einen Positionierzylinder und einen im Positionierzylinder aufgenommenen Kolben, welcher mit einer Kolbenstange verbunden ist, wobei zwischen Kolben und Positionierzylinder ein Druckraum ausgebildet ist, welcher mit einem Arbeitsmedium beaufschlagbar ist, und einen Verriegelungsmechanismus zum Verriegeln der Position des Positionierzylinders relativ zur Kolbenstange. Erfindungsgemäß ist der Verriegelungsmechanismus in der Kolbenstange aufgenommen.
Dadurch, dass der Verriegelungsmechanismus in der Kolbenstange aufgenommen ist, kann die Positioniervorrichtung insgesamt kompakter ausgebildet werden, was sich vorteilhaft auf den notwendigen Bauraum auswirkt, so dass der Gesamtaufbau einer Behälterbehandlungsvorrichtung und beispielsweise eines Behandlungskarussells in einer Behälterbehandlungsvorrichtung kompakter ausgeführt werden kann.
Weiterhin wird durch die Aufnahme des Verriegelungsmechanismus in der Kolbenstange der für die Verriegelungsfunktion notwendige Aufbau in seiner Außenfläche reduziert, so dass insgesamt eine einfacher zu reinigende und hygienischere Ausbildung der Positioniervorrichtung erreicht werden kann.
Besonders bevorzugt umfasst die Positioniervorrichtung als Arbeitsmedium ein Hydraulikfluid, beispielsweise ein Hydrauliköl. Durch die Verwendung eines Hydraulikfluids als Arbeitsmedium wird ein inkompressibles Arbeitsmedium verwendet, wodurch eine einmal eingenommene
Relativposition zwischen dem zu behandelnden Behälter und dem Behandlungsorgan im
Wesentlichen unabhängig von dem zwischen dem Behandlungsorgan und dem Behälter aufgebauten Druck beziehungsweise der Anpresskraft beibehalten werden kann. Dabei findet insbesondere kein Rückfedern beim Aufbringen einer von außen auf die Positioniervorrichtung aufgebrachten Anpresskraft statt, so dass entsprechend ein präzises Positionieren im Wesentlichen unabhängig von der aufgebrachten Anpresskraft ermöglicht ist.
Weiterhin wird durch den Einsatz eines Hydraulikfluids, also mithin eines inkompressiblen
Arbeitsmediums, beispielsweise auch beim Abheben eines vormals angepressten
Behandlungsorgans von dem Behälter, ein Rückfedern vermieden, so dass der Positionierzylinder in seiner vorgegebenen Position verbleibt.
Auch bei einem Defekt des zu behandelnden Behälters, beispielsweise bei einem Zerspringen beziehungsweise Platzen des Behälters während des Behandlungsvorganges, findet keine Beschleunigung der Scherben beziehungsweise Bruchstücke des Behälters durch die
Positioniervorrichtung statt, da diese in ihrer Position verbleibt. Bei der Verwendung eines kompressiblen pneumatischen Arbeitsmediums kann es unter bestimmten Umständen vorkommen, dass durch ein Nachfedern der Positioniervorrichtung beim Zerbersten des zu behandelnden Behälters die Behälterbruchstücke unerwünscht beschleunigt werden.
Bevorzugt ist ein Arbeitsmedienkanal zum Zuführen eines Arbeitsmediums in den Druckraum in der Kolbenstange angeordnet. Der Arbeitsmedienkanal kann insbesondere in Form einer Bohrung innerhalb der Kolbenstange vorgesehen sein, durch welche hindurch das Arbeitsmedium dann in den Druckraum eingebracht werden kann.
Durch die Anordnung des Arbeitsmedienkanals zur Zuführung des Arbeitsmediums in den
Druckraum in der Kolbenstange kann hier entsprechend wiederum eine besonders kompakte und hygienische Ausbildung der Positioniervorrichtung erreicht werden, da keine separate Zuleitung für das Arbeitsmedium in den Druckraum notwendig ist. Bei einer festen Anordnung der Kolbenstange an einer Behälterbehandlungsvorrichtung, beispielsweise an einem Behandlungskarussell, kann dann eine besonders hygienische und gleichzeitig drucksichere Übergabe des Arbeitsmediums an die Druckkammer erreicht werden.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Kolbenstange im in einer
Behälterbehandlungsvorrichtung eingebauten Zustand in Richtung der Positionierbewegung fest in der Behälterbehandlungsvorrichtung montiert und der Positionierzylinder übernimmt die
Positionierarbeit und bewegt sich entsprechend relativ zur Kolbenstange in Positionierrichtung. An dem Positionierzylinder ist entsprechend beispielsweise eine Halterung für den zu behandelnden Behälter angebracht, um den behandelnden Behälter durch die Beaufschlagung der Druckkammer mit dem Arbeitsmedium entsprechend in Positionierrichtung zu bewegen beziehungsweise mittels des Verriegelungsmechanismus in der eingenommenen Position zu halten.
In einer alternativen Ausbildung kann das Behandlungsorgan an dem Positionierzylinder angeordnet sein und durch die Beaufschlagung der Druckkammer entsprechend in
Positionierrichtung relativ zum zu behandelnden Behälter bewegt werden, beispielsweise auf den zu behandelnden Behälter aufgepresst werden beziehungsweise mittels des
Verriegelungsmechanismus in der eingenommenen Position zu halten.
Bevorzugt umfasst der Verriegelungsmechanismus ein in der Kolbenstange aufgenommenes Absperrventil zum Verriegeln des Austausches des Arbeitsmediums zwischen der Druckkammer und einer Arbeitsmedienzufuhr. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wirkt dazu das Absperrventil auf den in der Kolbenstange angeordneten Arbeitsmedienkanal, so dass sowohl die Arbeitsmedienzuführung über die Kolbenstange zu dem Druckraum als auch das Absperren der Arbeitsmedienzufuhr zu dem Druckraum in der Kolbenstange erreicht wird.
Bevorzugt ist das Absperrventil durch einen in der Kolbenstange aufgenommenen Stößel betätigbar, wobei der Stößel besonders bevorzugt in einer der Zuführrichtung des
Arbeitsmedienkanals gegenüberliegenden Richtung in die Kolbenstange eingeführt ist. Damit kann erreicht werden, dass die Kolbenstange in der Behälterbehandlungsvorrichtung fest gehalten werden kann und entsprechend die Zufuhr von Arbeitsmedium ohne zwischengeschaltete bewegliche Teile erreicht wird, beispielsweise ohne dass flexible Zuführschläuche wären. Gleichzeitig kann bei einer Anordnung des Stößels von der dem Arbeitsmedienkanal entgegengesetzten Seite aus in der Kolbenstange der Stößel mechanisch oder über einen pneumatischen, hydraulischen, elektrischen oder magnetischen Aktuator betätigt werden, ohne dass die Betätigung des Stößels und damit des Verriegelungsmechanismus in Konflikt mit der unter hohem Druck stehenden Arbeitsmedienzufuhr kommen würde. Hierbei ist insbesondere bevorzugt, den Stößel über eine Rollenführung zu betätigen und den Stößel in Schließrichtung oder in Öffnungsrichtung des Verriegelungsmechanismus - je nach Ausbildung der Ansteuerung des Stößels - vorzuspannen. Um bei Störungen der Ansteuerung des Verriegelungsmechanismus beziehungsweise des Absperrventils einen Schaden der gesamten Behälterbehandlungsvorrichtung zu reduzieren beziehungsweise zu unterbinden, weist das Absperrventil bevorzugt eine in Öffnungsrichtung wirksame Ringfläche auf. Entsprechend kann der von dem Druckraum aufgenommene Druck, beispielsweise durch das Anpressen eines Behandlungsorgans auf den zu behandelnden Behälter, auf einen bestimmten Maximaldruck begrenzt werden, ab welchem dann die in Öffnungsrichtung des Absperrventils wirkende Ringfläche das Absperrventil öffnet, um auf diese Weise einen Druckausgleich zu schaffen. Auf diese Weise können Beschädigungen vermieden werden.
Besonders bevorzugt ist das Absperrventil in Schließrichtung vorgespannt, bevorzugt mittels einer Vorspannfeder. Auf diese Weise kann die Ansteuerung des Absperrventils vereinfacht werden und nur das Öffnen des Absperrventils muss aktiv durchgeführt werden. In den Phasen, in denen das Absperrventil geschlossen sein soll, kann entsprechend auf eine aktive Ansteuerung verzichtet werden. Die oben beschriebene Aufgabe wird weiterhin durch eine Behälterbehandlungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den
Unteransprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
Entsprechend wird eine Behälterbehandlungsvorrichtung zum Behandeln eines zu behandelnden Behälters vorgeschlagen, umfassend ein Behandlungskarussell, an dessen Umfang eine Mehrzahl von Behandlungsorganen mit jeweils zugeordneten Behälterhalterungen vorgesehen ist, wobei jedem Paar aus Behandlungsorgan und Behälterhalterung eine der oben bereits beschriebenen Positioniervorrichtungen zur Relativpositionierung eines in der Behälterhalterung gehaltenen, zu behandelnden Behälters und des Behandlungsorgans zugeordnet ist. Bevorzugt ist an dem Behandlungskarussell eine Ringleitung vorgesehen, über welche mindestens zwei und bevorzugt eine größere Anzahl, besonders bevorzugt sämtliche Positioniervorrichtungen, mit dem jeweiligen Arbeitsmedium versorgt werden. Dazu ist besonders bevorzugt ein Aggregat zum Bereitstellen eines unter Druck stehenden Hydraulikfluids auf dem Behandlungskarussell angeordnet.
Kurze Beschreibung der Figuren
Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 eine schematische, teilgeschnittene Darstellung einer Positioniervorrichtung zum
Positionieren eines Hubtellers in einer Behälterbehandlungsvorrichtung; Figur 2 eine Detaildarstellung des Verriegelungsmechanismus der Positioniervorrichtung aus Figur 1 , wobei der Verriegelungsmechanismus geöffnet ist; und
Figur 3 eine Detaildarstellung des Verriegelungsmechanismus aus den Figuren 1 und 2, wobei der Verriegelungsmechanismus geschlossen ist.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.
In Figur 1 ist eine schematische, perspektivische teilgeschnittene Darstellung einer
Positioniervorrichtung 1 zur Relativpositionierung eines zu behandelnden Behälters und eines hier nicht gezeigten Behandlungsorgans in einer Behälterbehandlungsanlage gezeigt. Zur
Positionierung des Behälters ist hier ein Hubteller 10 vorgesehen, auf welchem der zu
behandelnde Behälter aufgestellt werden kann, und welcher mittels der Positioniervorrichtung 1 in Richtung des Pfeiles X angehoben und abgesenkt werden kann. Die Positioniervorrichtung 1 umfasst einen Positionierzylinder 2 und einen in dem
Positionierzylinder 2 geführten Kolben 3, welcher mit einer Kolbenstange 4 verbunden ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Kolben 3 und die Kolbenstange 4 einstückig ausgeführt. Zwischen dem Kolben 3 und dem Positionierzylinder 2 ist ein Druckraum 20 ausgebildet, welcher entsprechend mit einem Arbeitsmedium beaufschlagt werden kann, um eine Kraft zwischen dem Positionierzylinder 2 und dem Kolben 3 auszuüben, welche zur Relativpositionierung des
Positionierzylinders 2 und des Kolbens 3 führen kann. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Positionierzylinder 2 mit der Behälterhalterung in
Form des Hubtellers 10 verbunden und die Kolbenstange 4 ist fest in der entsprechenden, hier nicht gezeigten, übergeordneten Behälterbehandlungsvorrichtung gehalten. Die Kolbenstange 4 kann beispielsweise fest mit einem Behandlungskarussell der Behälterbehandlungsvorrichtung verbunden sein. Entsprechend bewegt sich der Hubteller 10 durch eine Bewegung des
Positionierzylinders 2 relativ zu der in der Behälterbehandlungsvorrichtung festgelegten
Kolbenstange 4.
Zur Beaufschlagung der Druckkammer 20 mit dem Arbeitsmedium ist in der Kolbenstange 4 ein Arbeitsmedienkanal 40 vorgesehen, welcher hier als Längsbohrung in der Kolbenstange 4 ausgeführt ist. Der Arbeitsmedienkanal 40 zweigt durch eine in der Kolbenstange 4 angeordnete Radialbohrung 42 von der Längsbohrung in den Druckraum 20 ab.
Entsprechend kann Arbeitsmedium durch die Kolbenstange 4 und insbesondere durch den
Arbeitsmedienkanal 40 und die radiale Abzweigung 42 in den Druckraum 20 geleitet werden. Der Arbeitsmedienkanal 40 steht dabei mit einer Arbeitsmedienzufuhr, welche beispielsweise ein Hydraulikfluid unter einem Arbeitsdruck von 20 bar bis 30 bar bereitstellt, in Verbindung.
Um die Positioniervorrichtung 1 in einer einmal eingenommenen Position fest halten zu können, ist ein Verriegelungsmechanismus 5 vorgesehen, welcher in der Kolbenstange 4 aufgenommen ist.
Der Verriegelungsmechanismus 5 umfasst in dem gezeigten Ausführungsbeispiel einen Stößel 50, welcher ebenfalls in einer Längsbohrung in der Kolbenstange 4 geführt ist, wobei der Stößel 50 von der zur Zuführung des Arbeitsmedienkanals 40 entgegengesetzten Seite in die Kolbenstange 4 eingeführt ist. Der Stößel 50 bildet an seinem in der Kolbenstange 4 liegenden Ende einen Ventilkegel 52 aus, welcher in einem dazu komplementären Ventilsitz 44, welcher in der Kolbenstange 4 ausgearbeitet ist, aufgenommen werden kann. Der Ventilkegel 52 und der Ventilsitz 44 bilden entsprechend ein Absperrventil 54 aus, welches die Kommunikation zwischen der Druckkammer 20 und dem Arbeitsmedienkanal 40 ermöglichen oder unterbrechen kann.
Entsprechend wird durch ein Herausziehen des Stößels 50 aus dem Ventilsitz 44 eine
Kommunikation zwischen dem Arbeitsmedienkanal 40, mittels welchem das Arbeitsmedium unter Druck zugeführt wird, und der Druckkammer 20 über die radiale Bohrung 42 bereitgestellt, so dass eine Kommunikation zwischen dem Arbeitsmedienkanal 40 und der Druckkammer 20 besteht.
Ist entsprechend das Absperrventil 54 dadurch geöffnet, dass der Stößel 50 beziehungsweise der Ventilkegel 52 aus dem Ventilsitz 44 herausgezogen ist, so kann entweder durch die
Beaufschlagung der Druckkammer 20 mit dem Arbeitsmedium der Positionierzylinder 2 bewegt werden, oder aber der Positionierzylinder 2 kann durch einen externen Aktuator 6, der im gezeigten Ausführungsbeispiel in Form einer Rollenführung mit einer Rolle 60 gezeigt ist, in die vorgegebene Position verschoben werden.
Findet eine Verschiebung des Positionierzylinders 2 über den externen Aktuator 6 statt, beispielsweise ein Anheben, so fließt das Arbeitsmedium entsprechend entweder in die
Druckkammer 20 hinein oder aus der Druckkammer 20 heraus, um auf diese Weise ein
Druckgleichgewicht mit dem über den Arbeitsmedienkanal 40 zugeführten Arbeitsmedium zu erreichen. Ist die gewünschte Position des Positionierzylinders 2 mittels des Aktuators 6 erreicht, so kann das Absperrventil 54 verschlossen werden.
Das Absperrventil 54 wird dadurch verschlossen, dass der Stößel 50 so vorgeschoben wird, dass der Ventilkegel 52 in dem Ventilsitz 44 eingebracht wird und entsprechend die Kommunikation zwischen der Druckkammer 20 und dem Arbeitsmedienkanal 40 unterbrochen wird. In der Druckkammer 20 befindet sich nun das Druckmedium abgesperrt gegenüber dem
Arbeitsmedienkanal 40 unter dem ursprünglich im Arbeitsmedienkanal 40 vorliegenden Druck. Dieser in der Druckkammer 20 vorliegende Druck des Arbeitsmediums sorgt dafür, dass einer möglicherweise über den Hubteller 10 auf den Positionierzylinder 2 aufgebrachten Kraft entgegengewirkt wird und der Hubteller 10 entsprechend in der vorgegebenen Position verbleibt. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn als Arbeits medium ein Hydraulikfluid verwendet wird, welches inkompressibel ist. Dadurch, dass das dann in der Druckkammer 20 aufgenommene Hydraulikfluid nicht komprimiert werden kann, wird zumindest innerhalb eines bestimmten
Kraftbereichs der Positionierzylinder 2 fest in der verriegelten Position gehalten.
Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn der auf dem Hubteller 10 aufgenommene Behälter einer bestimmten Behandlung durch ein oder mehrere Behandlungsorgane unterzogen wird. Beispielsweise kann zunächst ein Füllvorgang des Behälters durchgeführt werden, in welchem der Behälter mit einem Füllprodukt befüllt wird. Hierzu kann der zu behandelnde Behälter an ein Füllorgan angepresst werden beziehungsweise das Füllorgan kann an den auf dem Hubteller 10 positionierten Behälter angepresst werden. Der aufgebrachte Anpressdruck wird durch den geschlossenen Verriegelungsmechanismus 5 entsprechend nicht in einer Ausweichbewegung der Position des Positionierzylinders 2 resultiert.
Nach dem Befüllen des Behälters kann dann das Füllorgan wieder abgehoben werden, wodurch entsprechend die durch den Anpressdruck des Füllorgans auf den Behälter ausgeübte Kraft wegfällt, wobei der Hubteller 10 dann aufgrund des Verriegelungsmechanismus 5 immer noch in der vorgesehenen Position verbleibt und nicht nachfedert, so dass auch eine Bewegung, welche zum Abheben des Füllorgans von der Behältermündung notwendig ist, klein gehalten werden kann.
Nachfolgend kann der immer noch auf dem Hubteller 10 gehaltene Behälter möglicherweise mittels eines Verschließorgans verschlossen werden. Die beim Verschließen auftretenden Anpresskräfte sind dabei üblicherweise höher, als die von einem Füllorgan aufgebrachten Anpresskräfte. Auch diesen Anpresskräften kann die Positioniervorrichtung 1 aufgrund der Verriegelung mittels des Verriegelungsmechanismus 5 eine entsprechende Gegenkraft entgegensetzen, ohne dass es zu einer Bewegung des Positionierzylinders 2 kommen würde.
Der Stößel 50 ist bevorzugt mittels einer schematisch angedeuteten Feder 56 in Schließrichtung des Absperrventils 54 vorgespannt. Mittels einer Rollenführung 58 kann der Stößel 50 betätigt werden. Entsprechend kann in den Bereichen, in welchen ein Anheben beziehungsweise Absenken der Positioniervorrichtung 1 und insbesondere des Positionierzylinders 2 relativ zur Kolbenstange 4 erwünscht ist, über die Rolle 58 der Rollenführung der Stößel 50 aus der Verriegelungsposition bewegt werden, damit das Absperrventil 54 geöffnet werden und entsprechend die Positionierung vorgenommen werden. In den Bereichen, in welchen eine solche Positionierung der Positioniervorrichtung 1 nicht mehr vorgenommen werden soll, sondern in denen eine Verriegelung der Position erwünscht ist, kann die Rolle 58 dann ohne Rollenführung verbleiben, und die
Vorspannfeder 56 schiebt den Stößel 50 in die Verschließrichtung vor und verschließt damit den Verriegelungsmechanismus 5.
Um bei Maschinenstörungen beziehungsweise bei Störungen der Ansteuerung des Stößels 5 Beschädigungen zu vermeiden, ist in dem Absperrventil 54 eine in Öffnungsrichtung wirksame Ringfläche vorgesehen. Hierzu ist am Ventilkegel 52 eine erste Ringdichtung 520 vorgesehen, welche in Verschließrichtung liegt und eine zweite Ringdichtung 522, welche entgegen der Verschließrichtung liegt, hier beispielsweise oberhalb und unterhalb der Radialbohrung 42. Die in Verschließrichtung liegende Ringdichtung 520 weist dabei einen geringeren Durchmesser auf, als die entgegen der Verschließrichtung liegende Ringdichtung 522. Durch die Differenz der
Durchmesser wird damit eine aktive Ringfläche bereitgestellt, welche den Stößel 5 beim
Überschreiten eines vorgegebenen Druckes in der Druckkammer 20 entgegen der Vorspannung der Vorspannfeder 56 in die Öffnungsstellung bewegt.
Dadurch kann erreicht werden, dass beim Auftreten von Maschinenstörungen dennoch ein
Absenken beziehungsweise ein Verändern der Relativposition zwischen dem Positionierzylinder 2 und der Kolbenstange 4 erreicht werden kann.
Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Bezuqszeichenliste
1 Positioniervorrichtung
10 Hubteller
2 Positionierzylinder
20 Druckkammer
3 Kolben
4 Kolbenstange
40 Arbeitsmedienkanal
42 Radialbohrung
44 Ventilsitz
5 Verriegelungsmechanismus
50 Stößel
52 Ventilkegel
54 Absperrventil
56 Vorspannfeder
58 Rolle
520 Ringdichtung
522 Ringdichtung
6 Aktuator
60 Rolle
X Positionierrichtung

Claims

Ansprüche
1. Positioniervorrichtung (1 ) zur Relativpositionierung eines zu behandelnden Behälters und eines Behandlungsorgans in einer Behälterbehandlungsanlage, umfassend einen
Positionierzylinder (2) und einen im Positionierzylinder (2) aufgenommenen Kolben (3), welcher mit einer Kolbenstange (4) verbunden ist, wobei zwischen Kolben (3) und
Positionierzylinder (2) ein Druckraum (20) ausgebildet ist, welcher mittels eines
Arbeitsmediums beaufschlag bar ist, und einen Verriegelungsmechanismus (5) zum Verriegeln der Position des Positionierzylinders (2) relativ zur Kolbenstange (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsmechanismus (5) in der Kolbenstange (4) aufgenommen ist.
2. Positioniervorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Kolbenstange (4) ein Arbeitsmedienkanal (40) zum Zuführen des Arbeitsmediums in den Druckraum (20) angeordnet ist.
3. Positioniervorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung (5) ein in der Kolbenstange (4) angeordnetes Absperrventil (54) umfasst.
4. Positioniervorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das
Absperrventil (54) durch einen in der Kolbenstange (4) aufgenommenen Stößel (5) betätigbar ist, wobei der Stößel (5) bevorzugt in einer der Zuführrichtung des
Arbeitsmedienkanals (40) gegenüberliegenden Richtung in die Kolbenstange (4) eingeführt ist.
5. Positioniervorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrventil (54) eine in Öffnungsrichtung wirksame Ringfläche zur Druckbegrenzung des Drucks des Arbeitsmediums in der Druckkammer (20) aufweist. Positioniervorrichtung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrventil (54) in Schließrichtung vorgespannt ist, bevorzugt mittels einer Vorspannfeder (56).
Positioniervorrichtung (1 ) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (4) einstückig mit dem Kolben (3) ausgebildet ist.
Positioniervorrichtung (1 ) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsmechanismus (5) mittels eines Aktors betätigt wird, bevorzugt mittels einer Rolle (58) einer Rollenführung.
Behälterbehandlungsvorrichtung zum Behandeln eines zu behandelnden Behälters, umfassend ein Behandlungskarussell, an dessen Umfang eine Mehrzahl von
Behandlungsorganen mit jeweils zugeordneten Behälterhalterungen vorgesehen ist, wobei jedem Paar aus Behandlungsorgan und Behälterhalterung eine Positioniervorrichtung (1 ) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche zur Relativpositionierung eines in der
Behälterhalterung gehaltenen, zu behandelnden Behälters und des Behandlungsorgans zugeordnet ist.
Behälterbehandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ringleitung am Behandlungskarussell vorgesehen ist, mittels welcher Arbeitsmedium zu mindestens zwei, bevorzugt zu mehreren, besonders bevorzugt allen Druckkammern (20) der Positioniervorrichtungen (1 ) zuführbar ist.
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