EP4271634A1 - Vorrichtung zum halten eines behälters und behälterbehandlungsvorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zum halten eines behälters und behälterbehandlungsvorrichtung

Info

Publication number
EP4271634A1
EP4271634A1 EP22700056.9A EP22700056A EP4271634A1 EP 4271634 A1 EP4271634 A1 EP 4271634A1 EP 22700056 A EP22700056 A EP 22700056A EP 4271634 A1 EP4271634 A1 EP 4271634A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lifting rod
coupling
coupling member
container
holding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22700056.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Schoenfelder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krones AG filed Critical Krones AG
Publication of EP4271634A1 publication Critical patent/EP4271634A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • B65G47/84—Star-shaped wheels or devices having endless travelling belts or chains, the wheels or devices being equipped with article-engaging elements
    • B65G47/846—Star-shaped wheels or wheels equipped with article-engaging elements
    • B65G47/847—Star-shaped wheels or wheels equipped with article-engaging elements the article-engaging elements being grippers

Definitions

  • the present invention relates to a device for holding a container in a container handling device, for example for holding a beverage container in a neck portion or in a belly portion in a container closing device.
  • passive devices or passive clamps for holding a container are known, which are elastically prestressed simply by pushing the respective container into the device for holding the container and then hold the respective container.
  • a clip for gripping containers is known from DE 10 2015 218 204 A1.
  • the clip has a fixed position. To grab a container, it must be pressed into the clamp.
  • the rigid gripping arms are spread outwards, so that the container must be moved against the closing force of the gripping arms resulting from the spreading of the clamp.
  • the container is subjected to a high force when it is pushed in, so that such holding devices are not suitable for gripping or holding fragile and/or easily deformable and thin-walled containers.
  • there is a tendency for the surfaces of the respective containers to be scratched, so that the quality of the containers may be reduced.
  • active devices or active clamps for holding a container, in which an opening and closing of the respective holding sections of the device is actively carried out for holding a container by means of an actuator.
  • Such active devices for holding a container are used in particular to enable the respective container to be transferred safely and gently from a preceding device for holding a container or to ensure that the container is transferred to a subsequent device for holding a container just as safely and gently as possible.
  • a predetermined holding force or clamping force can be set, which is within a predetermined Tolerance range of the container dimensions can be maintained.
  • Such active devices for holding a container are made up of a large number of individual parts, for example clamp arms, bushings, spring elements, prestressing elements and corresponding connecting elements for securely connecting the aforementioned parts, as well as control elements for controlling the position of the clamp arms or the holding sections, for example actuators, rollers, gears, together.
  • Devices constructed in this way for holding a container are therefore difficult to clean and have a correspondingly high production cost.
  • Such devices for holding a container are known, for example, from US 2012/085068 A1 or DE 10 2009 043 984 A1.
  • the filled products are often sensitive to contamination, so that, for example, the containers are filled or the containers are sealed with a container closure under a special atmosphere, which is provided, for example, by a clean room or isolator.
  • an object of the present invention to provide an improved device for holding a container in a container treatment device, preferably for holding a beverage container in a neck section or in a belly section in a container closing device, and a corresponding method.
  • a device for holding a container in a container treatment device preferably for holding a beverage container in a neck section or in a belly section in a container closing device, with the features of claim 1.
  • a device for holding a container in a container treatment device preferably for holding a beverage container in its neck section or in its belly section, comprising two gripper arms which can be pivoted relative to one another in a pivot plane and which each have a holding section for holding the container to be held, a relative to the pivoting plane along its longitudinal axis, and a coupling member rotatably coupled to a pivoted lever arranged on a gripping arm in a rotationally fixed manner and rotatably coupled to the lifting rod the lifting rod and the coupling of the coupling member with the pivoting lever oriented geometric axis to hold the coupling member in a predetermined position.
  • the device comprises a lifting rod that can be displaced along its longitudinal axis relative to the pivoting plane and a coupling element that is rotatably connected to a pivoting lever that is arranged on a gripper arm in a rotationally fixed manner and is rotatably connected to the lifting rod
  • a minimum installation space in the radial direction of a container transport device can be smaller than with conventional devices.
  • the activation of the clamp arms of the device for holding a container can be arranged above or below in relation to the pivoting plane.
  • a seal between the displaceable lifting rod and a housing of a container treatment device can be constructed more simply than with pivoting or rotating control elements; in particular, a static seal can take place on the lifting rod and on the housing.
  • the actuation or a control unit can be placed in a simple manner in an area in which contamination with the filling product is less likely or occurs to a lesser extent.
  • the actuation or the control unit can also be arranged outside of a clean room.
  • the device uses the magnet arrangement, which is designed to hold the coupling member in a predetermined position with respect to a geometric axis oriented between the coupling or connection of the coupling member to the lifting rod and the coupling or connection of the coupling member to the pivoted lever , can be achieved in that the coupling member does not tilt about the geometric axis during operation of the device and thus does not come into contact with the lifting rod or a housing part at least partially enclosing the lifting rod.
  • the coupling element rubs against the lifting rod and/or the housing part during operation of the device, which causes mechanical wear of the corresponding areas and the risk of contamination of the filling material and/or the container to be held , as well as other parts of the plant comprising the device with abrasion resulting from the grinding.
  • the magnet arrangement therefore provides a balancing of the coupling member with respect to the lifting rod or the housing part or a rotational angle position of the coupling member with respect to the geometric axis, without the need for additional wearing parts such as springs or plain bearings, which would otherwise result in costs and additional unwanted friction.
  • the magnet arrangement preferably provides a magnetic force, preferably a magnetic repulsive force, between the coupling element and the lifting rod and/or the coupling element and a housing part at least partially enclosing the lifting rod and/or another element spatially assigned to the lifting rod, with the magnetic force provided being used to Coupling member is held in the predetermined position, and therefore the angular position with respect to the geometric axis. It has proven to be advantageous if the pivoting lever can be pivoted relative to the lifting rod and/or relative to the pivoting lever about at least two, preferably three orthogonally oriented axes, each by at least a predetermined pivoting angle.
  • the pivoting about the plurality of axes can each be provided individually by a separate bearing with one degree of freedom, and therefore with pivotability about an axis.
  • pivoting about at least two axes can also be provided by a bearing.
  • Pivoting about the three orthogonally oriented axes is preferably provided by a bearing, preferably by a ball joint-like bearing or by a ball joint.
  • the magnet arrangement has at least one magnet element pointing in the direction of the lifting rod on the coupling element and at least one magnet element pointing in the direction of the coupling element on the side of the lifting rod, the magnet elements being arranged essentially opposite one another and the magnet elements being oriented in such a way that they have the same polarity to point to each other.
  • the magnet element on the side of the coupling member and the magnet element arranged opposite it on the side of the lifting rod form a pair of magnet elements located opposite one another.
  • the coupling member in the predetermined position or location are held in soft mechanical contact between the coupling member and lifting rod and / or housing part is avoided.
  • the lifting rod is oriented perpendicularly to the pivoting plane in relation to its longitudinal axis.
  • Other orientations of the lifting rod relative to the pivoting plane are also possible, for example an orientation at an angle other than 90°, or an orientation lying in the pivoting plane, or an orientation lying in a plane parallel to the pivoting plane.
  • a coupling arrangement is preferably arranged between the gripper arms and the lifting rod, which converts the displacement of the lifting rod into pivoting of the holding areas relative to one another.
  • the gripping arms are pivotable about a common pivot axis.
  • the gripping arms can each have their own pivot axis, about which they are pivotable.
  • the gripping arms can be pivoted relative to one another by displacing the gripping arms in the pivoting plane, preferably by displacing and pivoting the gripping arms relative to one another, without the gripping arms having a fixed pivot axis.
  • only one of the gripper arms can also be moved and the other can be designed to be stationary.
  • both gripping arms each have a pivoting lever which is coupled to the lifting rod via a coupling element, or the gripping arms are rotationally coupled to one another, preferably via two gear wheels that engage in one another.
  • the coupling member is coupled to the lifting rod by means of a ball joint and/or the pivoting lever is coupled to the coupling member by means of a ball joint.
  • the coupling member can have an adjusting element, preferably an eccentric element, for adjusting the pivoting position of the gripper arm, with a distance between the coupling of the coupling member with the lifting rod and the Coupling of the coupling member can be changed with the pivoting lever by adjusting the adjusting element.
  • the lifting rod comprises a carriage element, the at least one coupling element being coupled to the lifting rod via the carriage element.
  • the carriage element preferably comprises at least one magnet element of the magnet arrangement. It has proven to be advantageous here if the carriage element includes all the magnetic elements on the side of the lifting rod, since this means that the at least one magnetic element of the coupling link and the magnetic element arranged opposite it on the side of the lifting rod can be moved in any position of the lifting rod relative to the Gripper arms are positioned opposite each other particularly precisely.
  • the coupling member can be coupled to the carriage element on one side and the coupling member can be coupled to the pivoted lever on the other side.
  • the coupling of the coupling member on the lifting rod is arranged in the direction of the longitudinal axis above the coupling of the coupling member with the pivoting lever. If the swivel lever extends on the side of the holding section in relation to the swivel axis, by moving the lifting rod in the direction towards the gripper arms, in other words in relation to the orientation of the device for holding a container by moving the lifting rod downwards Opening of the gripper arms, thus pivoting the holding portions of the gripper arms away from each other, are made possible. Accordingly, by raising the lifting rod, and thus moving the lifting rod upwards, the holding sections can be closed, in which case the holding sections are pivoted in opposite directions towards one another.
  • the swivel lever extends in relation to the swivel axis on a side opposite the holding section, for example a rear side of the device, then by moving the lifting rod in the direction towards the gripping arms, in other words in relation to the orientation of the device for holding a container by moving the lifting rod downwards, closing the gripping arms, and thus pivoting the holding sections of the gripping arms towards one another. Accordingly, by raising the lifting rod, and thus moving the lifting rod upwards, the holding sections can be opened, in which case the holding sections are pivoted away from one another in opposite directions.
  • the coupling of the coupling member to the lifting rod can be arranged below the coupling of the coupling member to the pivoting lever in the direction of the longitudinal axis.
  • the coupling between the at least one pivoted lever and the at least one coupling link relative to the pivot axis can be arranged on a side opposite the holding section, or the coupling between the at least one pivoted lever and the at least one coupling link relative to the pivot axis can be arranged on the Be arranged side of the holding portion.
  • the lifting rod has, on its side opposite the gripping arms, a control unit for controlling the position of the lifting rod in relation to the longitudinal axis.
  • the control unit can be provided in an area in which it has a low risk of being contaminated by filling product.
  • this makes it possible to arrange the control unit outside of a housing which encloses the gripping arms of the device for holding a container.
  • control unit can have a biasing element for biasing the lifting rod into a predetermined position, preferably a spring.
  • the lifting rod can comprise an interaction section for interacting with a setting device for specifying the position of the lifting rod, with the interaction element preferably being in the form of a sliding element, a bolt and/or a roller, preferably designed for sliding and/or rolling on a guide curve or guide groove formed setting device is formed.
  • the lifting rod comprises two rod elements that can be displaced relative to one another in the direction of the longitudinal axis, the rod elements being coupled in the direction of the longitudinal axis via a spring element.
  • the lifting rod comprises a seal for sealing the lifting rod from a housing opening of a housing of the container treatment device, through which the lifting rod extends. It is thus possible to arrange the gripping arms inside the housing, with a special atmosphere preferably being provided inside the housing, in particular an atmosphere with a reduced number of germs, roughly corresponding to a clean room, in which the container held by the gripping arms can be treated. and a control unit can be arranged outside the housing.
  • the seal is attached to the lift rod.
  • the seal can be designed to be attached to the housing opening.
  • the seal is preferably designed to compensate for a stroke of the lifting rod required for pivoting the gripping arms during operation, the seal preferably comprising a silicone material and/or being designed as a bellows.
  • a coupling housing encloses the at least one coupling link and the at least one pivoting lever, with the lifting rod preferably extending through a preferably sealed opening in the coupling housing, and the gripping arms each being fastened to a shaft which can be pivoted about the pivot axis of the gripping arm, with the shafts extend through a preferably sealed bore in the coupling housing.
  • the area of the coupling between the lifting rod and gripping arms in particular the area in which the coupling member is coupled to the lifting rod, the area in which the coupling member is coupled to the pivoting lever, and a bearing of the shafts on a holder by the coupling housing Contamination, for example with filling product, are protected.
  • a container treatment device for closing a container with a container closure, which comprises a transport device for transporting containers.
  • the container treatment device is characterized in that the transport device has a device for holding a container according to one of the above embodiments.
  • the transport device has a device for holding a container according to one of the above embodiments, the advantages and effects described with regard to the device also apply in an analogous manner to the container treatment device.
  • the container treatment device comprises a housing for providing a closed space, the gripper arms being arranged inside the housing and the lifting rod extending through a housing opening, the control unit being arranged outside the housing, preferably above the housing opening.
  • the housing opening is sealed by providing a seal between the housing opening and the lift rod as described above.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a container treatment device
  • Figure 2 shows schematically a perspective side view of a device for holding a container
  • FIG. 3 schematically shows a perspective rear view of the device from FIG. 2;
  • FIG. 4 schematically shows a rear view of the device from FIG. 2;
  • FIG. 5 shows a schematic sectional view through a coupling element of the device from FIGS. 2 to 4;
  • FIG. 6 schematically shows a perspective side view of a partial area of the device from FIG. 2;
  • FIG. 7 schematically shows a perspective side view of the coupling element from FIG. 5;
  • FIG. 8 shows a schematic sectional view through a partial area of the device from FIG. 2;
  • FIG. 9 shows schematically a pair of gripping arms of the device from FIG. 2 in an open state
  • FIG. 10 schematically shows the pair of gripping arms from FIG. 9 in a closed state
  • FIG. 11 shows a schematic functional sketch of the device from FIG. 2;
  • Figure 12 is a schematic functional sketch of another device for holding a container.
  • Figure 13 shows schematically a side view of another device for holding a container. Detailed description of preferred exemplary embodiments
  • Figure 1 shows a schematic side view of a container treatment device 100, which comprises a transport device 110 for transporting containers 7, a treatment device 130, present in the form of a closing device for closing a container 7 with a container closure (not shown), and a treatment device 130 at least partially enclosing housing 120 includes.
  • the housing 120 can be an insulator, for example, which is used to form an atmosphere in its interior that is shielded from the environment.
  • the transport device 110 has a device 1 for holding a container 7, which comprises two gripper arms 2 which can be pivoted relative to one another in a pivot plane 21 and which each have a holding section 20 for holding the container 7 to be held, in the present case in a neck section of the container 7.
  • the device 1 shown here also comprises a lifting rod 3 which is coupled to the gripping arms 2 in such a way that the holding sections 20 can be pivoted relative to one another by a relative displacement of the lifting rod 3 perpendicularly to the pivot plane 21 .
  • the displacement of the lifting rod 3 is indicated by the reference number 37 and the pivoting of the gripping arm 2 is indicated by the reference number 25 .
  • the lifting rod 3 can also be arranged in such a way that it allows displacement at an angle that differs from 90° relative to the pivot plane 21, or also displacement in the pivot plane 21 itself or in a plane parallel to the pivot plane 21 .
  • the lifting rod 3 can correspondingly also be oriented at an angle that differs from 90° with respect to the pivoting plane 21 , in the pivoting plane 21 or in a plane parallel to the pivoting plane 21 .
  • the lifting rod 3 extends along its longitudinal axis 30.
  • the lifting rod 3 is oriented perpendicularly to the pivot plane 21 in relation to its longitudinal axis 30.
  • a coupling arrangement 10 is arranged between the lifting rod 3 and the gripping arms 2, which is set up to convert a displacement of the lifting rod 3 perpendicularly to the pivoting plane 21 into a pivoting of the gripping arms 2 relative to one another.
  • the lifting rod 3 includes a control unit 5 for controlling the position of the lifting rod 3 with respect to the longitudinal axis 30.
  • the control unit 5 includes a prestressing element 50, presently in the form of a spiral spring, which is supported on one side on a shoulder 38 of the lifting rod 3 and on the other side on a carrier 111 of the transport device 110 is supported.
  • a roller bearing 53 for rotationally decoupling the prestressing element 50 and the shoulder 38 is arranged between the shoulder 38 and the end of the spiral spring which is supported on it.
  • the lifting rod 3 is prestressed in an upper end position viewed in the direction of the longitudinal axis 30, which in the present case corresponds to the direction of gravity g.
  • the control unit 5 also includes an interaction section 51, in the present case in the form of a roller 52, which can roll over a guide curve (not shown).
  • an interaction section 51 in the present case in the form of a roller 52, which can roll over a guide curve (not shown).
  • the gripper arms 2 and therefore the holding sections 20 are in an open position.
  • the lifting rod 3 is to be moved against the bias of the biasing element 50 perpendicularly to the pivot plane 21 in the direction of the gripping arms 2 .
  • the displacement 37 of the lifting rod in the gravitational direction g is translated into the pivoting movement 22 of the gripping arms 2 by the coupling arrangement 10 .
  • the lifting rod 3 comprises two rod elements 33 , 34 which can be displaced relative to one another in the direction of the longitudinal axis 30 and which are coupled in the direction of the longitudinal axis via a spring element 35 .
  • a closing force can accordingly be provided on the holding sections 20 via the spring element 35 and an overtravel of the upper rod element 33 .
  • the overtravel of the rod element 33 i.e. the path which the rod element 33 additionally covers, specified via the roller 52, after the gripper arms 2 are in the closed position due to the displacement of the lifting element 3 in the direction of the gripper arms 2, corresponds to a spring deflection of the Spring element 35, through which a compressive force is transmitted to the lower rod element 34 according to the spring stiffness of the spring element 35.
  • this compressive force is applied to the gripping arms 2 transferred, so that the gripping arms 2 press on their holding sections 20 with a corresponding closing force in the direction of the container 7 to be held.
  • the lifting rod can also be coupled to the gripping arms in such a way that the lifting rod 3 is raised counter to the direction of gravity g. Accordingly, the prestressing element 35 can then be designed as a tension spring.
  • the gripping arms 2 of the device 1 are arranged within the enclosed space provided by the housing 120 .
  • the lifting rod 3 extends through a housing opening 121, with the control unit 5 being arranged outside the housing 120, above the housing 120 in the present case.
  • the lifting rod 3 includes a seal 36 by means of which the lifting rod 3 is sealed off from the housing seal 21 .
  • the seal 36 is firmly attached to the lifting rod 3 and is also firmly attached to the housing opening 121 or the housing 120 .
  • the seal 36 is designed in such a way that a stroke of the lifting rod 3 that is required during operation can be compensated for by the seal 36 .
  • the seal 36 has a silicone material and is in the form of a bellows.
  • the seal 36 can also be designed in the form of a hollow cylinder.
  • FIGS. 2 and 3 schematically show a perspective side view and a perspective rear view of a device 1 for holding a container, as can be contained, for example, in the container treatment device 100 according to FIG.
  • the device 1 comprises two gripping arms 2 that can be pivoted relative to one another in the pivoting plane 21 and the lifting rod 3.
  • the gripping arms 2 are each arranged on a holder 11 so as to be pivotable about a pivot axis 22 oriented parallel to the longitudinal axis 30 and formed via a mechanical shaft 24 .
  • Each gripping arm 2 also includes a pivoting lever 23 which is arranged on the shaft 24 and extends perpendicularly to the pivoting axis 22 in relation to the pivot axis 22 on the side opposite the holding section 20 .
  • the pivoted lever 23 is connected to the gripping arm 2 in a rotationally fixed manner.
  • the lifting rod 3 comprises an S-shaped carriage element 31 which is rigidly attached to the lifting rod 3 in a middle section 32 of the carriage element 31 .
  • Each pivoting lever 23 is coupled to the lifting rod 3 via a coupling link 4 , the coupling 42 between the coupling link 4 and the pivoting lever 23 being located on the side opposite the holding section 20 in relation to the associated pivoting axis 22 .
  • Each coupling member 4 is arranged on one side of the carriage element 31 of the lifting rod 3 so that it can be pivoted via a ball joint 45 via three axes oriented orthogonally to one another.
  • the pivoting lever 23 is pivoted on the coupling member 4 via a further ball joint 45 via three axes oriented orthogonally to one another.
  • each coupling link 4 comprises an adjusting element 43, in this case designed as an eccentric element, for adjusting the pivoting position of the gripping arm.
  • a distance between the coupling 41 and the coupling 42 can be set via the eccentric element.
  • FIG. 4 which shows a schematic rear view of the device 1 from FIGS. 42 are arranged in relation to the pivot axes 22 on a side opposite the holding sections 20 .
  • Figure 5 schematically shows a sectional view through one of the coupling links 4 according to the device 1 from Figures 2 to 4, with the coupling link 4 here comprising an adjusting element 43 in the form of a screw with a truncated cone section, whereby by adjusting the position of the adjusting element 43 the distance 48 of the ball joints 45 relative to one another in the direction of a geometric axis 46 oriented between the coupling 41 or the connection of the coupling member 4 to the lifting rod 3 and the coupling 42 or the connection of the coupling member 4 to the pivoted lever 23.
  • the ball joints 45 allow the coupling member 4 to pivot relative to the pivoted lever 23 or relative to the lifting rod 3 about three axes 40, 46, 47 oriented orthogonally to one another.
  • a magnet arrangement 8 is provided, which is designed in relation to the between the coupling 41 or connection of the Coupling member 4 with the lifting rod 3 and the coupling 42 or connection of the coupling member 4 with the pivoting lever 23 oriented geometric axis 46 to hold the coupling member 4 in a predetermined position, as described in more detail below with regard to Figures 6 to 8.
  • the magnet arrangement 8 has two magnet elements 81 on the side of the lifting rod 3, which in the present case are in the side 39 pointing towards the coupling link 4 of the carriage member 31 are embedded.
  • the magnetic elements 81 are arranged on different sides with respect to the geometric axis 46 .
  • Figure 7 schematically shows a perspective side view with a view of the side 49 of the coupling member 4 facing the carriage element 31.
  • the magnet arrangement 8 also comprises a plurality of magnet elements 80, 80', which are embedded in the coupling member 4 on the side 49.
  • two magnetic elements 80 are arranged on different sides with respect to the geometric axis 46 in such a way that in the installed state they each lie opposite one of the magnetic elements 81, as explained in more detail with regard to FIG.
  • the coupling element 4 also includes two further magnet elements 80'. These are provided in order to provide an essentially symmetrical structure for the coupling link 4, so that its installation position on the device 1 is irrelevant.
  • FIG. 8 schematically shows a sectional view perpendicular to the geometric axis 46 at the level of the magnet elements 80, 81.
  • One magnet element 80 is arranged essentially opposite one magnet element 81 in each case.
  • the magnetic elements 80, 81 arranged on one side with respect to the geometric axis 46 form a first pair of opposing magnetic elements 80, 81, which is formed from the magnetic elements 80, 81 shown above the geometric axis 46 in the view shown in FIG.
  • the magnetic elements 80, 81 arranged on the other side with respect to the geometric axis 46 form a second pair of opposing magnetic elements 80, 81, which is formed from the magnetic elements 80, 81 shown below the geometric axis 46 in the view shown in FIG .
  • the magnetic elements 80, 81 of the pairs are each oriented to one another in such a way that they face one another with the same polarity in order to achieve a repelling effect in this way. In the present case, their south poles are opposite one another. Due to the fact that the magnetic elements 80, 81 of the pairs face each other in such a way that they face each other with the same polarity, there is a magnetic repulsion force 83 between the magnetic elements 80, 81 of the pairs, which in each case prevents the magnetic elements 80, 81 of the pairs move towards one another and thus prevents the coupling link 4 from tilting out of the predetermined position shown in FIG.
  • the magnetic elements 81 are preferably designed in the same way, which means that they essentially have the same magnetic strength. Furthermore, the magnetic elements 80 are each configured in the same way, which means that they essentially have the same magnetic strength. Since the distance 82 of both pairs from the geometric axis 46 is also the same, the moments about the geometric axis 46 that are applied by the pairs to the coupling link 4 via the respective magnetic repulsive force 83 are essentially equalized, so that the specified position of the coupling link 4 with respect to the geometric axis 46 is maintained.
  • FIG. 9 schematically shows a pair of gripping arms 2 of the device 1 in an open state
  • FIG. 10 schematically shows the pair of gripping arms from FIG. 9 in a closed state.
  • Figure 11 shows a schematic functional sketch of the device 1 from Figures 2 to 4, the lifting rod 3 together with the S-shaped carriage element 31 and the coupling links 4 with their couplings 41, 42 being shown in an upper position seen in the gravitational direction g with solid lines.
  • the dashed lines indicate their position, which they have when the lifting rod 3 has been displaced by a predetermined displacement 37 .
  • the displacement 37 results in a corresponding offset 44 of the coupling 42 perpendicular to the longitudinal axis 30 to the outside.
  • the pivoting lever 23 coupled to the coupling member 4 at the coupling 42 undergoes a pivoting movement corresponding to the offset 44 , which it transmits to the respective gripping arm 2 .
  • FIG. 12 schematically shows a functional sketch of a further device 1 for holding a container.
  • the device 1 essentially corresponds to that from FIG. 11, the couplings 41 being arranged below the couplings 42 here. Accordingly, the gripper arms 2 are closed by lifting the lifting rod 3, and thus by moving it 37 counter to the gravitational direction g, since the couplings 41 , 42 are arranged on a side opposite the holding sections 20 in relation to the pivot axes 22 .
  • FIG. 13 shows a schematic side view of a further device 1 for holding a container 7 .
  • the device 1 essentially corresponds to that of FIGS.
  • the lifting rod 3 extends through an opening 60 sealed by means of a seal 62 in the coupling housing 6, and the shafts 24 of the gripping arms 2 each extend through a bore 61 sealed by means of a seal 63 in the coupling housing 6.
  • the seal 62 is formed here, the during the required stroke of the lifting rod 3 occurring during operation.
  • the seal 63 is designed to compensate for the necessary pivoting movement of the shaft 24 occurring during operation.

Landscapes

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

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Halten eines Behälters (7) in einer Behälterbehandlungsvorrichtung (120), bevorzugt zum Halten eines Getränkebehälters (7) in einem Halsabschnitt oder in einem Bauchabschnitt, umfassend zwei in einer Schwenkebene (21) relativ zueinander schwenkbare Greifarme (2), welche jeweils einen Halteabschnitt (20) zum Halten des zu haltenden Behälters (7) aufweisen, eine relativ zur Schwenkebene (21) entlang ihrer Längsachse (30) verschiebbare Hubstange (3), ein mit einem drehfest an einem Greifarm (2) angeordneten Schwenkhebel (23) drehbar gekoppeltes und mit der Hubstange drehbar gekoppeltes Koppelglied (4), und ferner eine Magnetanordnung (8), die ausgebildet ist, in Bezug auf eine sich zwischen der Kopplung (41) des Koppelgliedes (4) mit der Hubstange (3) und der Kopplung (42) des Koppelgliedes (4) mit dem Schwenkhebel (23) orientierte geometrische Achse (46) das Koppelglied (4) in einer vorgegebenen Position zu halten; sowie eine Behälterbehandlungsvorrichtung, ausgestattet mit einer derartigen Vorrichtung.

Description

Vorrichtung zum Halten eines Behälters und Behälterbehandlungsvorrichtung
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten eines Behälters in einer Behälterbehandlungsvorrichtung, beispielsweise zum Halten eines Getränkebehälters in einem Halsabschnitt oder in einem Bauchabschnitt in einer Behälterverschließvorrichtung.
Stand der Technik
Es ist bekannt, in Getränkeabfüllanlagen die jeweils zu befüllenden Behälter beziehungsweise bereits befüllte Behälter mittels Vorrichtungen zum Halten eines Behälters zu halten und auf diese Weise durch die einzelnen Behandlungsstationen der Behälterbehandlungsvorrichtung zu transportieren. Dabei sind unterschiedliche Vorrichtungen zum Halten des jeweiligen Behälters bekannt, welche die jeweiligen zu behandelnden Behälter auf unterschiedliche Art und Weise halten.
So sind beispielsweise passive Vorrichtungen beziehungsweise passive Klammern zum Halten eines Behälters bekannt, welche lediglich durch das Einschieben des jeweiligen Behälters in die Vorrichtung zum Halten des Behälters elastisch vorgespannt werden und dann den jeweiligen Behälter halten. Aus der DE 10 2015 218 204 A1 ist eine solche Klammer zum Greifen von Behältern bekannt. Die Klammer weist dabei eine feste Position auf. Zum Greifen eines Behälters muss dieser in die Klammer gedrückt werden. Dabei werden die steifen Greifarme nach außen gespreizt, so dass der Behälter gegen die aufgrund des Spreizens der Klammer entstehende Schließkraft der Greifarme bewegt werden muss. Hierdurch wird der Behälter beim Einschieben mit einer hohen Kraft beaufschlagt, so dass solche Haltevorrichtungen zum Greifen beziehungsweise Halten fragiler und/oder leicht verformbarer sowie dünnwandiger Behälter nicht geeignet sind. Weiterhin ist eine Neigung zum Verkratzen der Oberflächen der jeweiligen Behälter gegeben, so dass die Qualität der Behälter herabgesetzt sein kann.
Weiterhin bekannt sind aktive Vorrichtungen beziehungsweise aktive Klammern zum Halten eines Behälters, bei welchen ein Öffnen und Schließen der jeweiligen Halteabschnitte der Vorrichtung zum Halten eines Behälters mittels eines Aktuators aktiv durchgeführt wird. Solche aktiven Vorrichtungen zum Halten eines Behälters dienen insbesondere dazu, eine sichere und schonende Übernahme der jeweiligen Behälter von einer vorhergehenden Vorrichtung zum Halten eines Behälters zu ermöglichen oder eine ebenso sichere und behälterschonende Übergabe der Behälter an eine nachfolgende Vorrichtung zum Halten eines Behälters zu gewährleisten. Insbesondere kann durch das aktive Öffnen und Schließen der jeweiligen Vorrichtung zum Halten eines Behälters eine erhöhte Reibung an dem jeweiligen Behälter, welche beispielsweise zu einem Verkratzen des Behälters führen könnte, vermieden werden und andererseits kann eine vorgegebene Haltekraft beziehungsweise Klemmkraft eingestellt werden, welche innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs der Behälterdimension eingehalten werden kann. Solche aktiven Vorrichtungen zum Halten eines Behälters setzen sich aus einer Vielzahl von Einzelteilen, beispielsweise Klammerarmen, Buchsen, Federelementen, Vorspannelementen und entsprechenden Verbindungselementen zum sicheren Verbinden der vorgenannten Teile, sowie Ansteuerelementen zum Steuern der Position der Klammerarme beziehungsweise der Halteabschnitte, beispielsweise Aktuatoren, Laufrollen, Verzahnungen, zusammen. Derart aufgebaute Vorrichtungen zum Halten eines Behälters sind mithin aufwendig zu reinigen und weisen einen entsprechend hohen Fertigungsaufwand auf. Derartige Vorrichtungen zum Halten eines Behälters sind beispielsweise aus der US 2012/085068 A1 oder der DE 10 2009 043 984 A1 bekannt.
In Getränkeabfüllanlagen sind die abgefüllten Produkte oftmals empfindlich gegenüber Verunreinigungen, sodass beispielsweise das Befüllen der Behälter oder das Verschließen der Behälter mit einem Behälterverschluss unter einer speziellen Atmosphäre, welche beispielsweise durch einen Reinraum oder Isolator bereitgestellt ist, erfolgt.
Um den Reinigungsaufwand zu reduzieren, ist es bekannt, die Steuereinheit, durch welche die Position der Klammerarme gesteuert beziehungsweise vorgegeben wird, außerhalb eines Reinraums anzuordnen, wie beispielsweise der DE 102010 049 026 A1 oder der DE 10 2012112 946 A1 zu entnehmen. Aufgrund der Anordnung der Steuereinheit in Bezug auf eine Drehachse der Transportvorrichtung radial innerhalb der Vorrichtung zum Halten eines Behälters ist entsprechend ein relativ großer Bauraum der Transportvorrichtung in radialer Richtung zwingend erforderlich. Darstellung der Erfindung
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Halten eines Behälters in einer Behälterbehandlungsvorrichtung, bevorzugt zum Halten eines Getränkebehälters in einem Halsabschnitt oder in einem Bauchabschnitt in einer Behälterverschließvorrichtung, sowie ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Halten eines Behälters in einer Behälterbehandlungsvorrichtung, bevorzugt zum Halten eines Getränkebehälters in einem Halsabschnitt oder in einem Bauchabschnitt in einer Behälterverschließvorrichtung, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
Entsprechend wird eine Vorrichtung zum Halten eines Behälters in einer Behälterbehandlungsvorrichtung, bevorzugt zum Halten eines Getränkebehälters in seinem Halsabschnitt oder in seinem Bauchabschnitt, vorgeschlagen, umfassend zwei in einer Schwenkebene relativ zueinander schwenkbare Greifarme, welche jeweils einen Halteabschnitt zum Halten des zu haltenden Behälters aufweisen, eine relativ zur Schwenkebene entlang ihrer Längsachse verschiebbare Hubstange und ein mit einem drehfest an einem Greifarm angeordneten Schwenkhebel drehbar gekoppeltes und mit der Hubstange drehbar gekoppeltes Koppelglied, Die Vorrichtung umfasst ferner eine Magnetanordnung, die ausgebildet ist, in Bezug auf eine sich zwischen der Kopplung des Koppelgliedes mit der Hubstange und der Kopplung des Koppelgliedes mit dem Schwenkhebel orientierte geometrische Achse das Koppelglied in einer vorgegebenen Position zu halten.
Dadurch, dass die Vorrichtung eine relativ zur Schwenkebene entlang ihrer Längsachse verschiebbare Hubstange und ein mit einem drehfest an einem Greifarm angeordneten Schwenkhebel drehbar verbundenes und mit der Hubstange drehbar verbundenes Koppelglied umfasst, kann gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen ein Mindestbauraum in radialer Richtung einer Behältertransportvorrichtung kleiner ausfallen. Anstelle einer Ansteuerung von radial innen kann die Ansteuerung der Klammerarme der Vorrichtung zum Halten eines Behälters in Bezug auf die Schwenkebene oberhalb oder unterhalb angeordnet sein. Hier ist im Prinzip unbegrenzter Bauraum vorhanden. Dadurch wiederum ist es möglich, die Vorrichtung zum Halten eines Behälters näher an eine Drehachse der Transportvorrichtung anzubringen. Zudem kann eine Abdichtung zwischen der verschiebbaren Hubstange und einem Gehäuse einer Behälterbehandlungsvorrichtung einfacher aufgebaut sein, als bei schwenkenden beziehungsweise drehenden Ansteuerelementen, insbesondere kann eine statische Abdichtung an der Hubstange und an dem Gehäuse erfolgen.
Zudem kann die Ansteuerung beziehungsweise eine Steuereinheit in einfacher Weise in einen Bereich gelegt werden, in welchem eine Kontaminierung mit dem Füllprodukt unwahrscheinlicher ist oder in geringerem Maße erfolgt. Mit anderen Worten kann die Ansteuerung oder die Steuereinheit auch außerhalb eines Reinraums angeordnet werden.
Ferner kann dadurch, dass die Vorrichtung die Magnetanordnung, die ausgebildet ist, in Bezug auf eine sich zwischen der Kopplung beziehungsweise Verbindung des Koppelgliedes mit der Hubstange und der Kopplung beziehungsweise Verbindung des Koppelgliedes mit dem Schwenkhebel orientierte geometrische Achse das Koppelglied in einer vorgegebenen Position zu halten, umfasst, erzielt werden, dass sich das Koppelglied während des Betriebs der Vorrichtung nicht um die geometrische Achse verkippt und so mit der Hubstange oder einem die Hubstange zumindest teilweise einhausenden Gehäuseteil in Kontakt kommt. Entsprechend kann dadurch vermieden werden, dass es während des Betriebs der Vorrichtung zu einem unerwünschten Schleifen des Koppelgliedes an der Hubstange und/oder dem Gehäuseteil kommt, was einen mechanischen Verschleiß der entsprechenden Bereiche sowie die Gefahr der Kontamination von Füllgut und/oder des zu haltenden Behälters, sowie von anderen Teilen der die Vorrichtung umfassenden Anlage mit anhand des Schleifens entstehenden Abrieb bedingen würde.
Die Magnetanordnung stellt mithin ein Austarieren des Koppelgliedes gegenüber der Hubstange beziehungsweise des Gehäuseteils beziehungsweise einer Drehwinkelposition des Koppelgliedes bezüglich der geometrischen Achse bereit, ohne das zusätzliche Verschleißteile wie Federn oder Gleitlager benötigt werden, welche andernfalls Kosten und auch noch zusätzliche ungewünschte Reibung bedingen würden.
Die Magnetanordnung stellt vorzugsweise eine magnetische Kraft, vorzugsweise eine magnetische Abstoßungskraft zwischen dem Koppelglied und der Hubstange und/oder dem Koppelglied und einem die Hubstange zumindest teilweise einhausenden Gehäuseteil und/oder einem weiteren der Hubstange räumlich zugeordneten Element bereit, wobei mittels der bereitgestellten magnetischen Kraft das Koppelglied in der vorgegebenen Position, mithin der Drehwinkelposition bezüglich der geometrischen Achse, gehalten wird. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Drehbarkeit des Schwenkhebels gegenüber der Hubstange und/oder gegenüber dem Schwenkhebel ein Schwenken um mindestens zwei, bevorzugt drei jeweils orthogonal zueinander orientierten Achsen jeweils zumindest um einen vorgegebenen Schwenkwinkel ermöglicht. Das Schwenken um die Mehrzahl von Achsen kann jeweils einzeln durch eine separate Lagerung mit einem Freiheitsgrad, mithin mit einer Schwenkbarkeit um eine Achse bereitgestellt sein. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Schwenken um zumindest zwei Achsen durch eine Lagerung bereitgestellt sein. Vorzugsweise ist ein Schwenken um die drei orthogonal orientierten Achsen durch eine Lagerung bereitgestellt, vorzugsweise durch eine kugelgelenkartige Lagerung beziehungsweise durch ein Kugelgelenk.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Magnetanordnung zumindest ein Richtung Hubstange weisendes Magnetelement am Koppelglied und zumindest ein Richtung Koppelglied weisendes Magnetelement auf Seiten der Hubstange auf, wobei die Magnetelemente sich im Wesentlichen gegenüberliegend angeordnet sind und die Magnetelemente derart orientiert sind, dass sie mit gleicher Polarität aufeinander zu weisen. Anders ausgedrückt bilden das Magnetelement auf Seiten des Koppelgliedes und das diesem gegenüberliegend angeordnete Magnetelement auf Seiten der Hubstange ein Paar von sich gegenüberliegenden Magnetelementen aus.
Dadurch, dass sich die Magnetelemente dieses Paares derart gegenüberliegen, dass sie mit gleicher Polarität aufeinander zu weisen, liegt zwischen den Magnetelementen des Paares eine magnetische Abstoßung vor, welche verhindert, dass sich die Magnetelemente aufeinander zu bewegen und somit verhindert, dass sich das Koppelglied in Richtung der Hubstange bewegen beziehungsweise neigen kann.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, eine Mehrzahl von Magnetelementen, am Koppelglied vorzusehen, die einer Mehrzahl von Magnetelementen auf Seiten der Hubstange gegenüberliegen, wobei bevorzugt bezüglich der geometrischen Achse des Koppelgliedes zumindest ein Paar von sich gegenüberliegenden Magnetelementen auf einer Seite bezüglich der geometrischen Achse und zumindest ein Paar von sich gegenüberliegenden Magnetelementen auf der anderen Seite bezüglich der geometrischen Achse angeordnet sind. Dadurch kann beidseits der geometrischen Achse eine magnetische Abstoßung bereitgestellt werden, so dass das Koppelglied entsprechend beidseits der geometrischen Achse jeweils von der Hubstange weg gedrückt wird.
Durch entsprechende Anordnung und Ausbildung der Magnetelemente hinsichtlich deren Abstand zur geometrischen Achse und deren magnetischer Stärke kann das Koppelglied in der vorgegebenen Position beziehungsweise Lage gehalten werden, in weicher ein mechanischer Kontakt zwischen Koppelglied und Hubstange und/oder Gehäuseteil vermieden wird.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Hubstange in Bezug auf ihre Längsachse senkrecht zur Schwenkebene orientiert ist. Andere Orientierungen der Hubstange relativ zur Schwenkebene sind ebenfalls möglich, beispielsweise eine Orientierung unter einem Winkel, der sich von 90° unterscheidet, oder eine in der Schwenkebene liegende Orientierung oder eine in einer zur Schwenkebene parallelen Ebene liegende Orientierung.
Zur Umwandlung der Verschiebung der Hubstange in eine Schwenkbewegung der Haltebereiche relativ zueinander ist bevorzugt entsprechend eine Koppelanordnung zwischen den Greifarmen und der Hubstange angeordnet, welche das Verschieben der Hubstange in das Verschwenken der Haltebereiche zueinander umwandelt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Greifarme um eine gemeinsame Schwenkachse schwenkbar angeordnet. Alternativ können die Greifarme jeweils eine eigene Schwenkachse aufweisen, um welche sie schwenkbar angeordnet sind.
Ferner ist es möglich, dass das Schwenken der Greifarme zueinander durch eine Verschiebung der Greifarme in der Schwenkebene, bevorzugt eine Verschiebung und ein Schwenken der Greifarme relativ zueinander erfolgt, ohne dass die Greifarme eine feste Schwenkachse aufweisen.
Für die Bewegung der Halteabschnitte relativ zueinander kann auch lediglich einer der Greifarme bewegt werden und der andere feststehend ausgebildet sein.
Vorzugsweise weisen beide Greifarme jeweils einen Schwenkhebel auf, welcher jeweils über ein Koppelglied mit der Hubstange gekoppelt ist, oder die Greifarme sind zueinander drehgekoppelt, bevorzugt über zwei ineinandergreifende Zahnräder.
Gemäß einerweiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Koppelglied mittels eines Kugelgelenks mit der Hubstange gekoppelt und/oder ist der Schwenkhebel mittels eines Kugelgelenks mit dem Koppelglied gekoppelt.
Um die Position der Greifarme einstellen zu können, kann das Koppelglied ein Einstellelement, bevorzugt ein Exzenterelement, zum Einstellen der Schwenkposition des Greifarmes aufweisen, wobei bevorzugt ein Abstand zwischen der Kopplung des Koppelgliedes mit der Hubstange und der Kopplung des Koppelgliedes mit dem Schwenkhebel durch ein Verstellen des Einstellelements veränderbar ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Hubstange ein Schlittenelement, wobei das zumindest eine Koppelglied über das Schlittenelement mit der Hubstange gekoppelt ist.
Vorzugsweise umfasst das Schlittenelement zumindest ein Magnetelement der Magnetanordnung. Es hat sich hierbei als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Schlittenelement alle Magnetelement auf Seiten der Hubstange umfasst, da dadurch erzielt werden kann, dass das zumindest eine Magnetelement des Koppelgliedes und das diesem gegenüberliegend angeordnete Magnetelement auf Seiten der Hubstange in jeder Position der Hubstange relativ zu den Greifarmen besonders genau zueinander gegenüberliegend positioniert sind.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann bezogen auf die Längsachse das Koppelglied auf einer Seite mit dem Schlittenelement gekoppelt sein, und das Koppelglied auf der anderen Seite mit dem Schwenkhebel gekoppelt sein.
Es hat sich herausgestellt, dass ein einfacher und stabiler Aufbau der Vorrichtung zum Halten eines Behälters erzielt werden kann, wenn das Schlittenelement S-förmig ausgebildet ist und an einem Mittelabschnitt mit der Hubstange verbunden ist.
Gemäß einerweiteren bevorzugten Ausführungsform ist bezogen auf eine Orientierung eines in der Vorrichtung zum Halten eines Behälters durch die Greifarme gehaltenen Behälters die Kopplung des Koppelgliedes an der Hubstange in Richtung der Längsachse oberhalb der Kopplung des Koppelgliedes mit dem Schwenkhebel angeordnet ist. Erstreckt sich der Schwenkhebel bezogen auf die Schwenkachse auf der Seite des Halteabschnittes, so kann durch ein Verschieben der Hubstange in Richtung auf die Greifarme zu, mit anderen Worten bezogen auf die Orientierung der Vorrichtung zum Halten eines Behälters durch ein Verschieben der Hubstange nach unten, ein Öffnen der Greifarme, mithin ein Schwenken der Halteabschnitte der Greifarme voneinander weg, ermöglicht werden. Entsprechend kann durch ein Anheben der Hubstange, mithin einem Verschieben der Hubstange nach oben, ein Schließen der Halteabschnitte, bei welchem die Halteabschnitte gegensinnig aufeinander zu geschwenkt werden, erzielt werden.
Erstreckt sich der Schwenkhebel bezogen auf die Schwenkachse auf einer dem Halteabschnitt gegenüberliegenden Seite, etwa einer Rückseite der Vorrichtung, so kann durch ein Verschieben der Hubstange in Richtung auf die Greifarme zu, mit anderen Worten bezogen auf die Orientierung der Vorrichtung zum Halten eines Behälters durch ein Verschieben der Hubstange nach unten, ein Schließen der Greifarme, mithin ein Schwenken der Halteabschnitte der Greifarme aufeinander zu, ermöglicht werden. Entsprechend kann durch ein Anheben der Hubstange, mithin einem Verschieben der Hubstange nach oben, ein Öffnen der Halteabschnitte, bei welchem die Halteabschnitte gegensinnig voneinander weg geschwenkt werden, erzielt werden.
Alternativ kann die Kopplung des Koppelgliedes an der Hubstange in Richtung der Längsachse unterhalb der Kopplung des Koppelgliedes mit dem Schwenkhebel angeordnet sein. Dadurch ist es möglich, durch ein Verschieben der Hubstange in Richtung auf die Greifarme zu, mit anderen Worten bezogen auf die Orientierung der Vorrichtung zum Halten eines Behälters durch ein Verschieben der Hubstange nach unten, ein Öffnen der Greifarme, bei welchem die Halteabschnitte gegensinnig voneinander weg geschwenkt werden, zu erreichen, wenn der Schwenkheben auf der Seite des Halteabschnitts angeordnet ist. Ein Schließen erfolgt, wenn der Schwenkhebel sich auf der dem Halteabschnitt gegenüberliegenden Seite erstreckt. Entsprechend kann durch ein Anheben der Hubstange, mithin einem Verschieben der Hubstange nach oben, ein Schließen der Halteabschnitte, mithin ein Schwenken der Halteabschnitte der Greifarme aufeinander zu, erzielt werden, wenn der Schwenkheben auf der Seite des Halteabschnitts angeordnet ist, und ein Schließen erzielt werden, wenn sich der Schwenkhebel auf der dem Halteabschnitt gegenüberliegenden Seite erstreckt.
Folglich kann gemäß einerweiteren bevorzugten Ausführungsform die Kopplung zwischen dem zumindest einen Schwenkhebel und dem zumindest einen Koppelglied bezogen auf die Schwenkachse auf einer dem Halteabschnitt gegenüberliegenden Seite angeordnet sein, oder die Kopplung zwischen dem zumindest einen Schwenkhebel und dem zumindest einen Koppelglied bezogen auf die Schwenkachse auf der Seite des Halteabschnitts angeordnet sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Hubstange an ihrer den Greifarmen gegenüberliegenden Seite eine Steuereinheit zum Steuern der Position der Hubstange in Bezug auf die Längsachse auf. Die Steuereinheit kann dadurch in einem Bereich vorgesehen sein, in welchem sie eine geringe Gefahr aufweist, durch Füllprodukt verunreinigt zu werden. Insbesondere ist es dadurch möglich, die Steuereinheit außerhalb eines Gehäuses anzuordnen, welches die Greifarme der Vorrichtung zum Halten eines Behälters einhaust.
Um die Halteabschnitte der Greifarme in einer vorgegebenen Position, beispielsweise einer Schließposition der Halteabschnitte oder einer geöffneten Position der Halteabschnitte, zu halten, kann die Steuereinheit ein Vorspannelement zum Vorspannen der Hubstange in eine vorgegebene Position, bevorzugt eine Feder, aufweisen.
Alternativ oder zusätzlich kann die Hubstange einen Interaktionsabschnitt zum Interagieren mit einer Vorgabevorrichtung zum Vorgeben der Position der Hubstange umfassen, wobei das Interaktionselement bevorzugt in Form eines Gleitelements, eines Bolzens und/oder einer Rolle, bevorzugt ausgebildet zum Gleiten und/oder Abrollen auf einer als Leitkurve oder Führungsnut ausgebildeten Vorgabevorrichtung, ausgebildet ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Hubstange zwei in Richtung der Längsachse relativ zueinander verschiebbare Stangenelemente, wobei die Stangenelemente in Richtung der Längsachse über ein Federelement gekoppelt sind. Dadurch ist es möglich, eine entsprechend des Federweges des Federelementes entstehende Haltekraft, mit welcher der Behälter in den Halteabschnitten gehalten wird, bereitzustellen. Die Haltekraft ergibt sich dabei durch einen Überhub der Stangenelemente zueinander, wobei der Überhub den Federweg des Federelementes darstellt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Hubstange eine Dichtung zum Abdichten der Hubstange gegenüber einer Gehäuseöffnung eines Gehäuses der Behälterbehandlungsvorrichtung, durch welche sich die Hubstange erstreckt. So ist es möglich, die Greifarme innerhalb des Gehäuses anzuordnen, wobei im Inneren des Gehäuses bevorzugt eine spezielle Atmosphäre, insbesondere eine Atmosphäre mit reduzierter Keimzahl, etwa entsprechend eines Reinraums, bereitgestellt werden kann, in welcher der durch die Greifarme gehaltene Behälter behandelt werden kann, sowie eine Steuereinheit außerhalb des Gehäuses angeordnet werden kann.
Vorzugsweise ist die Dichtung an der Hubstange befestigt. Alternativ oder zusätzlich kann die Dichtung ausgebildet sein, an der Gehäuseöffnung befestigt zu werden.
Die Dichtung ist bevorzugt dazu ausgebildet, einen zum Schwenken der Greifarme während des Betriebs erforderlichen Hub der Hubstange auszugleichen, wobei die Dichtung bevorzugt ein Silikonmaterial umfasst und/oder als Faltenbalg ausgebildet ist.
Unter „befestigt“ wird in diesem Sinne eine statische Befestigung verstanden, bei welcher keine Relativbewegung zwischen Hubstange und Dichtung beziehungsweise zwischen Gehäuse und Dichtung vorliegt beziehungsweise möglich ist. Gemäß einerweiteren bevorzugten Ausführungsform haust ein Kopplungsgehäuse das zumindest eine Koppelglied und den zumindest einen Schwenkhebel ein, wobei sich bevorzugt die Hubstange durch eine bevorzugt abgedichtete Öffnung im Kopplungsgehäuse erstreckt, und die Greifarme jeweils an einer um die Schwenkachse des Greifarms schwenkbaren Welle befestigt sind, wobei sich die Wellen durch eine bevorzugt abgedichtete Bohrung im Kopplungsgehäuse erstrecken. Dadurch kann der Bereich der Kopplung zwischen Hubstange und Greifarmen, insbesondere der Bereich, in welchem das Koppelglied mit der Hubstange gekoppelt ist, der Bereich, in welchem das Koppelglied mit dem Schwenkhebel gekoppelt ist, und eine Lagerung der Wellen an einer Halterung durch das Kopplungsgehäuse vor Kontaminationen, beispielsweise mit Füllprodukt, geschützt werden.
Die oben genannte Aufgabe wird ferner durch eine Behälterbehandlungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Weiterbildungen der Behälterbehandlungsvorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der vorliegenden Beschreibung und den Figuren.
Entsprechend wird eine Behälterbehandlungsvorrichtung, bevorzugt zum Schließen eines Behälters mit einem Behälterverschluss, vorgeschlagen, welche eine Transportvorrichtung zum Transportieren von Behältern umfasst. Kennzeichnend für die Behälterbehandlungsvorrichtung ist, dass die Transportvorrichtung eine Vorrichtung zum Halten eines Behälters gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen aufweist.
Dadurch, dass die Transportvorrichtung eine Vorrichtung zum Halten eines Behälters gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen aufweist, treffen die hinsichtlich der Vorrichtung beschriebenen Vorteile und Wirkungen in analoger Weise auch auf die Behälterbehandlungsvorrichtung zu.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Behälterbehandlungsvorrichtung ein Gehäuse zum Bereitstellen eines abgeschlossenen Raumes, wobei die Greifarme im Inneren des Gehäuses angeordnet sind und die Hubstange sich durch eine Gehäuseöffnung erstreckt, wobei die Steuereinheit außerhalb des Gehäuses, bevorzugt oberhalb der Gehäuseöffnung, angeordnet ist.
Vorzugsweise ist die Gehäuseöffnung abgedichtet, indem eine wie oben beschriebene Dichtung zwischen der Gehäuseöffnung und der Hubstange vorgesehen ist. Kurze Beschreibung der Figuren
Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 schematisch eine Seitenansicht einer Behälterbehandlungsvorrichtung;
Figur 2 schematisch eine perspektivische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Halten eines Behälters;
Figur 3 schematisch eine perspektivische Rückansicht der Vorrichtung aus Figur 2;
Figur 4 schematisch eine Rückansicht der Vorrichtung aus Figur 2;
Figur 5 schematisch eine Schnittansicht durch ein Koppelglied der Vorrichtung aus den Figuren 2 bis 4;
Figur 6 schematisch eine perspektivische Seitenansicht eines Teilbereichs der Vorrichtung aus Figur 2;
Figur 7 schematisch eine perspektivische Seitenansicht der des Koppelgliedes aus Figur 5;
Figur 8 schematisch eine Schnittansicht durch einen Teilbereich der Vorrichtung aus Figur 2;
Figur 9 schematisch ein Paar von Greifarmen der Vorrichtung aus Figur 2 in einem geöffneten Zustand;
Figur 10 schematisch das Paar von Greifarmen aus Figur 9 in einem Schließzustand;
Figur 11 schematisch eine Funktionsskizze der Vorrichtung aus Figur 2;
Figur 12 schematisch eine Funktionsskizze einerweiteren Vorrichtung zum Halten eines Behälters; und
Figur 13 schematisch eine Seitenansicht einerweiteren Vorrichtung zum Halten eines Behälters. Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführunqsbeispiele
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 schematisch eine Seitenansicht einer Behälterbehandlungsvorrichtung 100 gezeigt, welche eine Transportvorrichtung 110 zum Transportieren von Behältern 7, eine Behandlungsvorrichtung 130, vorliegend in Form einer Schließvorrichtung zum Schließen eines Behälters 7 mit einem Behälterverschluss (nicht gezeigt), und ein die Behandlungsvorrichtung 130 zumindest teilweise einhausendes Gehäuse 120 umfasst. Bei dem Gehäuse 120 kann es sich beispielsweise um einen Isolator handeln, der zur Ausbildung einer gegenüber der Umgebung abgeschirmten Atmosphäre in dessen Innenraum dient.
Die Transportvorrichtung 110 weist eine Vorrichtung 1 zum Halten eines Behälters 7 auf, welche zwei in einer Schwenkebene 21 relativ zueinander schwenkbare Greifarme 2 umfasst, welche jeweils einen Halteabschnitt 20 zum Halten des zu haltenden Behälters 7, vorliegend in einem Halsabschnitt des Behälters 7, aufweisen.
Die hier gezeigte Vorrichtung 1 umfasst ferner eine Hubstange 3, welche derart mit den Greifarmen 2 gekoppelt ist, dass durch ein relatives Verschieben der Hubstange 3 senkrecht zur Schwenkebene 21 die Halteabschnitte 20 relativ zueinander verschwenkbar sind. In Figur 1 ist das Verschieben der Hubstange 3 mittels des Bezugszeichens 37 angedeutet, und ist das Schwenken des Greifarms 2 mittels des Bezugszeichens 25 angedeutet.
In einer hier nicht gezeigten Variante der Vorrichtung 1 kann die Hubstange 3 auch so angeordnet sein, dass sie ein Verschieben unter einem Winkel, der sich von 90° unterscheidet, gegenüber der Schwenkebene 21 ermöglicht, oder auch ein Verschieben in der Schwenkebene 21 selbst oder in einer zur Schwenkebene 21 parallelen Ebene. Dazu kann die Hubstange 3 entsprechend auch unter einem Winkel, der sich von 90° unterscheidet, gegenüber der Schwenkebene 21 , in der Schwenkebene 21 oder in einer zu der Schwenkebene 21 parallelen Ebene orientiert sein.
In der hier gezeigten Ausbildung erstreckt sich die Hubstange 3 entlang ihrer Längsachse 30. Vorliegend ist die Hubstange 3 in Bezug auf ihre Längsachse 30 senkrecht zur Schwenkebene 21 orientiert. Zwischen der Hubstange 3 und den Greifarmen 2 ist eine Kopplungsanordnung 10 angeordnet, welche dazu eingerichtet ist, ein Verschieben der Hubstange 3 senkrecht zur Schwenkebene 21 in ein Schwenken der Greifarme 2 relativ zueinander umzuwandeln.
Die Hubstange 3 umfasst eine Steuereinheit 5 zum Steuern der Position der Hubstange 3 in Bezug auf die Längsachse 30. Die Steuereinheit 5 umfasst ein Vorspannelement 50, vorliegend in Form einer Spiralfeder, welche sich an einer Seite an einem Absatz 38 der Hubstange 3 abstützt und an der anderen Seite an einem Träger 111 der Transportvorrichtung 110 abstützt.
Zwischen dem Absatz 38 und dem sich daran abstützenden Ende der Spiralfeder ist ein Wälzlager 53 zum Drehentkoppeln von Vorspannelement 50 und Absatz 38 angeordnet.
Mittels des Vorspannelementes 50 ist die Hubstange 3 in eine in Richtung der Längsachse 30, welche vorliegend der Gravitationsrichtung g entspricht, gesehen oberen Endposition vorgespannt.
Die Steuereinheit 5 umfasst ferner einen Interaktionsabschnitt 51 , vorliegend in Form einer Rolle 52, welche über eine Leitkurve (nicht gezeigt) abrollen kann. In der oberen Endposition der Hubstange 3 sind die Greifarme 2 und mithin die Halteabschnitte 20 in einer geöffneten Position. Um die Greifarme 2 und mithin die Halteabschnitte 20 in eine Schließposition zu bringen, in welcher der zu haltenden Behälter ? gehalten wird, ist die Hubstange 3 entgegen der Vorspannung des Vorspannelementes 50 senkrecht zur Schwenkebene 21 in Richtung der Greifarme 2 zu bewegen. Die Verschiebung 37 der Hubstange in Gravitationsrichtung g wird durch die Koppelungsanordnung 10 in die Schwenkbewegung 22 der Greifarme 2 übersetzt.
Die Hubstange 3 umfasst zwei in Richtung der Längsachse 30 relativ zueinander verschiebbare Stangenelemente 33, 34, welche in Richtung der Längsachse über ein Federelement 35 gekoppelt sind. Über das Federelement 35 und einen Überhub des oberen Stangenelementes 33 kann entsprechend eine Schließkraft an den Halteabschnitten 20 bereitgestellt werden.
Der Überhub des Stangenelements 33, mithin der Weg, welcher das Stangenelement 33, vorgegeben via der Rolle 52, zusätzlich zurücklegt, nachdem aufgrund des Verschiebens des Hubelementes 3 in Richtung der Greifarme 2 die Greifarme 2 sich in der Schließposition befinden, entspricht hierbei einem Federweg des Federelementes 35, durch welchen entsprechend der Federsteifigkeit des Federelementes 35 eine Druckkraft auf das untere Stangenelement 34 übertragen wird. Über die Kopplungsanordnung 10 wird diese Druckkraft auf die Greifarme 2 übertragen, so dass die Greifarme 2 an ihren Halteabschnitten 20 mit einer entsprechenden Schließkraft in Richtung des zu haltenden Behälters 7 drücken.
Alternativ kann die Hubstange auch derart mit den Greifarmen gekoppelt sein, dass ein Anheben des Hubstange 3 entgegen der Gravitationsrichtung g bedingt wird. Entsprechend kann dann das Vorspannelement 35 als Zugfeder ausgebildet sein.
Die Greifarme 2 der Vorrichtung 1 sind innerhalb des durch das Gehäuse 120 bereitgestellten abgeschlossenen Raumes angeordnet. Die Hubstange 3 erstreckt sich durch eine Gehäuseöffnung 121 hindurch, wobei die Steuereinheit 5 außerhalb des Gehäuses 120, vorliegend oberhalb des Gehäuses 120, angeordnet ist.
Die Hubstange 3 umfasst eine Dichtung 36, mittels welcher die Hubstange 3 gegenüber der Gehäusedichtung 21 abgedichtet ist. Vorliegend ist die Dichtung 36 fest an der Hubstange 3 befestigt und ebenfalls fest an der Gehäuseöffnung 121 beziehungsweise dem Gehäuse 120 befestigt. Die Dichtung 36 ist derart ausgebildet, dass ein während des Betriebs erforderlicher Hub der Hubstange 3 durch die Dichtung 36 ausgeglichen werden kann. Vorliegend weist die Dichtung 36 ein Silikonmaterial auf und ist in Form eines Faltenbalges ausgebildet.
Alternativ kann die Dichtung 36 auch in Form eines Hohlzylinders ausgebildet sein.
Figuren 2 und 3 zeigen schematisch eine perspektivische Seitenansicht und eine perspektivische Rückansicht einer Vorrichtung 1 zum Halten eines Behälters, wie sie beispielsweise in der Behälterbehandlungsvorrichtung 100 gemäß Figur 1 enthalten sein kann.
Die Vorrichtung 1 umfasst, wie bereits hinsichtlich Figur 1 beschrieben, zwei in der Schwenkebene 21 relativ zueinander schwenkbare Greifarme 2 und die Hubstange 3.
Die Greifarme 2 sind jeweils um eine parallel zur Längsachse 30 orientierten Schwenkachse 22, ausgebildet über eine mechanische Welle 24, schwenkbar an einer Halterung 11 angeordnet. Jeder Greifarm 2 umfasst ferner einen an der Welle 24 angeordneten Schwenkhebel 23, welcher sich senkrecht zur Schwenkachse 22 bezogen auf die Schenkachse 22 auf der dem Halteabschnitt 20 gegenüberliegenden Seite erstreckt. Der Schwenkhebel 23 ist hierbei drehfest mit dem Greifarm 2 verbunden.
Die Hubstange 3 umfasst ein S-förmiges Schlittenelement 31 , dass in einem Mittelabschnitt 32 des Schlittenelementes 31 starr an der Hubstange 3 befestigt ist. Jeder Schwenkhebel 23 ist jeweils über ein Koppelglied 4 mit der Hubstange 3 gekoppelt, wobei sich die Kopplung 42 zwischen Koppelglied 4 und Schwenkhebel 23 bezogen auf die zugehörige Schwenkachse 22 auf der dem Halteabschnitt 20 gegenüberliegenden Seite befindet. Jedes Koppelglied 4 ist jeweils über ein Kugelgelenk 45 über drei orthogonal zueinander orientierte Achsen schwenkbar an einer Seite des Schlittenelementes 31 der Hubstange 3 angeordnet. Auf der anderen Seite des Koppelgliedes 4 ist der Schwenkhebel 23 am Koppelglied 4 über ein weiteres Kugelgelenk 45 über drei orthogonal zueinander orientierte Achsen schwenkbar gelagert.
Ferner umfasst jedes Koppelglied 4 ein Einstellelement 43, vorliegend ausgebildet als Exzenterelement, zum Einstellen der Schwenkposition des Greifarmes. Über das Exzenterelement kann ein Abstand zwischen der Kopplung 41 und der Kopplung 42 eingestellt werden.
Wie aus Figur 4, welche schematisch eine Rückansicht der Vorrichtung 1 aus den Figuren 2 und 3 zeigt, zu erkennen, ist die Kopplung 41 zwischen Koppelglied 4 und Schlittenelement 31 oberhalb der Kopplung 42 zwischen Koppelglied 4 und Schwenkhebel 23 angeordnet, wobei die Kopplungen 41 , 42 bezogen auf die Schwenkachsen 22 auf einer den Halteabschnitten 20 gegenüberliegenden Seite angeordnet sind. Dadurch kommt es bei einem Verschieben der Hubstange 3 in Gravitationsrichtung g zu einem Schließen der Greifarme 2.
Figur 5 zeigt schematisch eine Schnittansicht durch eines der Koppelglieder 4 gemäß der Vorrichtung 1 aus den Figuren 2 bis 4, wobei das Koppelglied 4 hier ein Einstellelement 43 in Form einer Schraube mit Kegelstumpfabschnitt umfasst, wobei durch ein Verstellen der Position des Einstellelements 43 der Abstand 48 der Kugelgelenke 45 zueinander in Richtung einer sich zwischen der Kopplung 41 beziehungsweise Verbindung des Koppelgliedes 4 mit der Hubstange 3 und der Kopplung 42 beziehungsweise Verbindung des Koppelgliedes 4 mit dem Schwenkhebel 23 orientierten geometrischen Achse 46 verstellt werden kann.
Durch die Kugelgelenke 45 ist jeweils eine Schwenkbarkeit des Koppelgliedes 4 gegenüber dem Schwenkhebel 23 respektive gegenüber der Hubstange 3 um drei orthogonal zueinander orientierte Achsen 40, 46, 47 bereitgestellt.
Aufgrund der Schwenkbarkeit des Koppelgliedes 4 um die geometrische Achse 46 ist es prinzipiell möglich, dass das Koppelglied 4 um die geometrische Achse 46 in Richtung der Hubstange 3 kippt und beispielsweise mit dem Schlittenelement 31 und/oder einem Gehäuseteil 12 der Halterung 11 in Kontakt kommt. Um dies zu verhindern, ist eine Magnetanordnung 8 vorgesehen, die ausgebildet ist, in Bezug auf die sich zwischen der Kopplung 41 beziehungsweise Verbindung des Koppelgliedes 4 mit der Hubstange 3 und der Kopplung 42 beziehungsweise Verbindung des Koppelgliedes 4 mit dem Schwenkhebel 23 orientierte geometrische Achse 46 das Koppelglied 4 in einer vorgegebenen Position zu halten, wie in Hinblick auf die Figuren 6 bis 8 im Folgenden näher beschrieben.
Wie aus Figur 6 zu entnehmen, welche schematisch eine perspektivische Seitenansicht eines Teilbereichs der Vorrichtung 1 zeigt, wobei das Koppelglied 4 ausgeblendet ist, weist die Magnetanordnung 8 auf Seiten der Hubstange 3 zwei Magnetelemente 81 auf, welche vorliegend in die zum Koppelglied 4 weisende Seite 39 des Schlittenelements 31 eingelassen sind. Hierbei sind die Magnetelemente 81 bezüglich der geometrischen Achse 46 auf verschiedenen Seiten angeordnet.
Figur 7 zeigt schematisch eine perspektivische Seitenansicht mit Ansicht auf die dem Schlittenelement 31 zugewandten Seite 49 des Koppelgliedes 4. Die Magnetanordnung 8 umfasst ferner eine Mehrzahl von Magnetelementen 80, 80‘, welche auf der Seite 49 in das Koppelglied 4 eingelassen sind. Hierbei sind zwei Magnetelemente 80 bezüglich der geometrischen Achse 46 auf verschiedenen Seiten angeordnet, und zwar derart, dass sie im eingebauten Zustand jeweils einem der Magnetelemente 81 gegenüberliegen, wie in Hinblick auf Figur 8 näher erläutert. Das Koppelglied 4 umfasst ferner zwei weitere Magnetelemente 80‘. Diese sind vorgesehen, um für das Koppelglied 4 einen im Wesentlichen symmetrischen Aufbau bereitzustellen, so dass dessen Einbaulage an der Vorrichtung 1 keine Rolle spielt.
Figur 8 zeigt schematisch eine Schnittansicht senkrecht zur geometrischen Achse 46 auf Höhe der Magnetelemente 80, 81. Jeweils ein Magnetelement 80 ist jeweils einem Magnetelement 81 im Wesentlichen gegenüberliegend angeordnet. Entsprechend bilden die hinsichtlich der geometrischen Achse 46 auf einer Seite angeordneten Magnetelement 80, 81 ein ersten Paar von sich gegenüberliegenden Magnetelementen 80, 81 aus, welches in der Figur 8 gezeigten Ansicht aus den oberhalb der geometrischen Achse 46 gezeigten Magnetelementen 80, 81 ausgebildet ist, und bilden die hinsichtlich der geometrischen Achse 46 auf der anderen Seite angeordneten Magnetelemente 80, 81 ein zweites Paar von sich gegenüberliegenden Magnetelementen 80, 81 aus, welches in der Figur 8 gezeigten Ansicht aus dem unterhalb der geometrischen Achse 46 gezeigten Magnetelementen 80, 81 ausgebildet ist.
Die Magnetelemente 80, 81 der Paare sind jeweils derart zueinander orientiert, dass sie mit gleicher Polarität aufeinander zu weisen, um auf diese Weise eine abstoßende Wirkung zu erzielen. Vorliegend liegen sich jeweils deren Südpole gegenüber. Dadurch, dass sich die Magnetelemente 80, 81 der Paare derart gegenüberliegen, dass sie mit gleicher Polarität aufeinander zu weisen, liegt zwischen den Magnetelementen 80, 81 der Paare jeweils eine magnetische Abstoßungskraft 83 vor, welche jeweils verhindert, dass sich die Magnetelemente 80, 81 der Paare aufeinander zu bewegen und somit verhindert, dass das Koppelglied 4 aus der in Figur 8 gezeigten, vorgegebenen Position hinsichtlich der geometrischen Achse 46 kippen und sich mit einer Seite in Richtung des Schlittenelement 31 neigen kann.
Die Magnetelemente 81 sind bevorzugt jeweils gleichartig ausgebildet, mithin weisen sie im Wesentlichen die gleich magnetische Stärke auf. Ferner sind auch die Magnetelemente 80 jeweils gleichartig ausgebildet, mithin weisen sie im Wesentlichen die gleich magnetische Stärke auf. Da auch die Entfernung 82 beider Paare von der geometrischen Achse 46 gleich groß sind, egalisieren sich die via der jeweiligen magnetischen Abstoßungskraft 83 durch die Paare auf das Koppelglied 4 aufgebrachten Momente um die geometrische Achse 46 im Wesentlichen, so dass die vorgegebene Position des Koppelgliedes 4 in Bezug auf die geometrische Achse 46 beibehalten wird.
Aus Figur 9 ist schematisch ein Paar von Greifarmen 2 der Vorrichtung 1 in einem geöffneten Zustand gezeigt, und in Figur 10 schematisch das Paar von Greifarmen aus Figur 9 in einem Schließzustand.
Figur 11 zeigt schematisch eine Funktionsskizze der Vorrichtung 1 aus den Figuren 2 bis 4, wobei mit durchgezogenen Linien die Hubstange 3 samt S-förmigen Schlittenelement 31 und die Koppelglieder 4 mit ihren Koppelungen 41 , 42 in einer in Gravitationsrichtung g gesehenen oberen Position gezeigt sind. Mittels der gestrichelten Linien ist deren Position angedeutet, welche sie aufweisen, wenn die Hubstange 3 um eine vorgegebene Verschiebung 37 verschoben wurde. Durch die Verschiebung 37 wird ein entsprechender Versatz 44 der Kopplung 42 senkrecht zur Längsachse 30 nach außen. Der mit dem Koppelglied 4 an der Kopplung 42 gekoppelte Schwenkhebel 23 erfährt entsprechend des Versatzes 44 eine Schwenkbewegung, welche dieser auf den jeweiligen Greifarm 2 überträgt.
Aufgrund der Anordnung der Koppelung 41 oberhalb der Koppelung 42 werden die Greifarme 2 geschlossen, in dem die Hubstange 3 nach unten bewegt wird.
Figur 12 zeigt schematisch eine Funktionsskizze einer weiteren Vorrichtung 1 zum Halten eines Behälters. Die Vorrichtung 1 entspricht im Wesentlichen jener aus Figur 11 , wobei hier die Koppelungen 41 unterhalb der Koppelungen 42 angeordnet sind. Entsprechend erfolgt ein Schließen der Greifarme 2 durch ein Anheben der Hubstange 3, mithin einem Verschieben 37 entgegen der Gravitationsrichtung g, da die Kopplungen 41 , 42 bezogen auf die Schwenkachsen 22 auf einer den Halteabschnitten 20 gegenüberliegenden Seite angeordnet sind.
Aus Figur 13 ist schematisch eine Seitenansicht einerweiteren Vorrichtung 1 zum Halten eines Behälters 7 zu entnehmen. Die Vorrichtung 1 entspricht im Wesentlichen jener der Figuren 2 bis 4, wobei ein Kopplungsgehäuse 6 das Schlittenelement 31 , die Koppelglieder 4 und die Schwenkhebel 23 einhaust.
Die Hubstange 3 erstreckt sich durch eine mittels einer Dichtung 62 abgedichtete Öffnung 60 im Kopplungsgehäuse 6, und die Wellen 24 der Greifarme 2 erstrecken sich jeweils durch eine mittels einer Dichtung 63 abgedichtete Bohrung 61 im Kopplungsgehäuse 6. Die Dichtung 62 ist hierbei ausgebildet, den während des Betriebs auftretenden, erforderlichen Hub der Hubstange 3 auszugleichen. Ferner ist die Dichtung 63 ausgebildet, die während des Betriebs auftretende, erforderliche Schwenkbewegung der Welle 24 auszugleichen.
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 Vorrichtung
10 Kopplungsanordnung
11 Halterung
12 Gehäuseteil
2 Greifarm
20 Halteabschnitt
21 Schwenkebene
22 Schwenkachse
23 Schwenkhebel
24 Welle
25 Schwenken
3 Hubstange
30 Längsachse
31 Schlittenelement
32 Mittelabschnitt
33 Stangenelement
34 Stangenelement
35 Feder
36 Dichtung
37 Verschiebung
38 Absatz
39 Seite
4 Koppelglied
40 Drehachse
41 Kopplung mit Hubstange
42 Kopplung mit Schwenkhebel
43 Einstellelement
44 Versatz
45 Kugelgelenk
46 Geometrische Achse 47 Drehachse
48 Abstand
49 Seite
5 Steuereinheit
50 Vorspannelement
51 Interaktionsabschnitt
52 Rolle
53 Wälzlager
6 Kopplungsgehäuse
60 Öffnung
61 Bohrung
62 Dichtung
63 Dichtung
7 Behälter
8 Magnetanordnung
80 Magnetelement
81 Magnetelement
82 Entfernung
83 Magnetische Abstoßungskraft
100 Behälterbehandlungsvorrichtung
110 Transportvorrichtung
111 Träger
120 Gehäuse
121 Gehäuseöffnung
130 Behandlungsvorrichtung g Gravitationsrichtung

Claims

Ansprüche
1 . Vorrichtung (1) zum Halten eines Behälters (7) in einer Behälterbehandlungsvorrichtung (120), bevorzugt zum Halten eines Getränkebehälters (7) in einem Halsabschnitt oder in einem Bauchabschnitt, umfassend zwei in einer Schwenkebene (21) relativ zueinander schwenkbare Greifarme (2), welche jeweils einen Halteabschnitt (20) zum Halten des zu haltenden Behälters (7) aufweisen, und eine relativ zur Schwenkebene (21) entlang ihrer Längsachse (30) verschiebbare Hubstange (3), und ein mit einem drehfest an einem Greifarm (2) angeordneten Schwenkhebel (23) drehbar gekoppeltes und mit der Hubstange drehbar gekoppeltes Koppelglied (4), gekennzeichnet durch eine Magnetanordnung (8), die ausgebildet ist, das Koppelglied (4) in Bezug auf eine sich zwischen der Kopplung (41) des Koppelgliedes (4) mit der Hubstange (3) und der Kopplung (42) des Koppelgliedes (4) mit dem Schwenkhebel (23) orientierten geometrische Achse (46) in einer vorgegebenen Ausrichtung zu halten.
2. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetanordnung (8) zumindest ein in Richtung Hubstange (3) weisendes Magnetelement (80) am Koppelglied (4) aufweist und zumindest ein in Richtung Koppelglied (4) weisendes Magnetelement (81) auf Seiten der Hubstange (3) aufweist, wobei die Magnetelemente (80, 81) sich im Wesentlichen gegenüberliegend angeordnet sind und die Magnetelemente (80, 81) derart orientiert sind, dass sie mit gleicher Polarität aufeinander zuweisen.
3. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Magnetelementen (80) am Koppelglied (4) vorgesehen sind, die einer Mehrzahl von Magnetelementen (81) auf Seiten der Hubstange (3) gegenüberliegen, wobei bevorzugt bezüglich der geometrischen Achse (46) des Koppelgliedes (4) zumindest ein Paar von sich gegenüberliegenden Magnetelementen (80, 81) auf einer Seite bezüglich der geometrischen Achse (46) und zumindest ein Paar von sich gegenüberliegenden Magnetelementen (80, 81) auf der anderen Seite bezüglich der geometrischen Achse (46) angeordnet sind.
4. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifarme (2) um eine gemeinsame Schwenkachse schwenkbar angeordnet sind oder die Greifarme (2) jeweils eine eigene Schwenkachse (22) aufweisen, um welche sie schwenkbar angeordnet sind, und/oder beide Greifarme (2) jeweils einen Schwenkhebel (23) aufweisen, welcher jeweils über ein Koppelglied (4) mit der Hubstange (3) gekoppelt ist oder die Greifarme (2) zueinander drehgekoppelt sind, bevorzugt über zwei ineinandergreifende Zahnräder. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelglied (4) mittels eines Kugelgelenks (45) mit der Hubstange (3) gekoppelt ist, und/oder, dass der Schwenkhebel (23) mittels eines Kugelgelenks (45) mit dem Koppelglied (4) gekoppelt ist, und/oder, dass das Koppelglied (4) ein Einstellelement (43), bevorzugt ein Exzenterelement, zum Einstellen der Schwenkposition des Greifarmes (2) aufweist, wobei bevorzugt ein Abstand (48) zwischen der Kopplung (41) des Koppelgliedes (4) mit der Hubstange (3) und der Kopplung (42) des Koppelgliedes (4) mit dem Schwenkhebel (23) durch ein Verstellen des Einstellelements (43) veränderbar ist. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubstange (3) ein Schlittenelement (31) umfasst, wobei das zumindest eine Koppelglied (4) mit dem Schlittenelement (31) gekoppelt ist, wobei bevorzugt bezogen auf die Längsachse (30) das Koppelglied (4) auf einer Seite mit dem Schlittenelement (31) gekoppelt ist, und das Koppelglied (4) auf der anderen Seite mit dem Schwenkhebel (23) gekoppelt ist, wobei das Schlittenelement (31) bevorzugt S-förmig ausgebildet ist und an einem Mittelabschnitt (32) mit der Hubstange (3) verbunden ist, wobei bevorzugt das Schlittenelement (31) zumindest ein Magnetelement (81) der Magnetanordnung (8) umfasst. Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf eine Orientierung eines durch die Greifarme (2) gehaltenen Behälters (7) die Kopplung (41) des Koppelgliedes (4) an der Hubstange (3) in Richtung der Längsachse (30) oberhalb der Kopplung (42) des Koppelgliedes (4) mit dem Schwenkhebel (23) angeordnet ist, oder die Kopplung (41) des Koppelgliedes (4) an der Hubstange (3) in Richtung der Längsachse (30) unterhalb der Kopplung (42) des Koppelgliedes (4) mit dem Schwenkhebel (23) angeordnet ist, und/oder dass die Kopplung (42) zwischen dem zumindest einen Schwenkhebel (23) und dem zumindest einen Koppelglied (4) bezogen auf die Schwenkachse (22) auf einer dem Halteabschnitt (20) gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, oder die Kopplung (42) zwischen dem zumindest einen Schwenkhebel (23) und dem zumindest einen Koppelglied (4) bezogen auf die Schwenkachse (22) auf der Seite des Halteabschnitts (20) angeordnet ist. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubstange (3) an ihrer den Greifarmen (3) gegenüberliegenden Seite eine Steuereinheit (5) zum Steuern der Position der Hubstange (3) in Bezug auf die Längsachse (30) aufweist, wobei die Steuereinheit (5) bevorzugt ein Vorspannelement (50), bevorzugt eine Feder, zum Vorspannen der Hubstange (3) in eine vorgegebene Position und/oder einen Interaktionsabschnitt (51) zum Interagieren mit einer Vorgabevorrichtung zum Vorgeben der Position der Hubstange (3) umfasst, wobei das Interaktionselement bevorzugt in Form eines Gleitelements, eines Bolzens und/oder einer Rolle (52), bevorzugt ausgebildet zum Gleiten und/oder Abrollen auf einer als Leitkurve oder Führungsnut ausgebildeten Vorgabevorrichtung, ausgebildet ist. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubstange (3) zwei in Richtung der Längsachse (30) relativ zueinander verschiebbare Stangenelemente (33, 34) umfasst, wobei die Stangenelemente (33, 34) in Richtung der Längsachse (30) über ein Federelement (35) gekoppelt sind. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubstange (3) eine Dichtung (36) zum Abdichten der Hubstange (3) gegenüber einer Gehäuseöffnung (121) eines Gehäuses (120) der Behälterbehandlungsvorrichtung (100), durch welche sich die Hubstange (3) erstreckt, umfasst, wobei bevorzugt die Dichtung (36) an der Hubstange (3) befestigt ist und/oder die Dichtung (36) ausgebildet ist, an der Gehäuseöffnung (121) befestigt zu werden, wobei die Dichtung (36) bevorzugt ausgebildet ist, einen zum Schwenken der Greifarme (2) während des Betriebs erforderlichen Hub der Hubstange (3) auszugleichen, wobei die Dichtung (36) bevorzugt ein Silikonmaterial umfasst und/oder als Faltenbalg ausgebildet ist. Vorrichtung (1) gemäß einer der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kopplungsgehäuse (6) das zumindest eine Koppelglied (4) und den zumindest einen Schwenkhebel (23) einhaust, wobei bevorzugt die Hubstange (3) sich durch eine bevorzugt abgedichtete Öffnung (60) im Kopplungsgehäuse (6) erstreckt, und die Greifarme (2) jeweils an einer um die Schwenkachse (22) des Greifarms (2) schwenkbare Welle (24) befestigt sind, wobei sich die Wellen (24) durch eine bevorzugt abgedichtete Bohrung (61) im Kopplungsgehäuse (6) erstrecken. Behälterbehandlungsvorrichtung (100), umfassend eine Transportvorrichtung (110) zum Transportieren von Behältern (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (110) eine Vorrichtung (1) zum Halten eines Behälters (7) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche aufweist. Behälterbehandlungsvorrichtung (100) gemäß dem vorstehenden Anspruch, ferner umfassend ein Gehäuse (120) zum Bereitstellen eines abgeschlossenen Raumes, wobei die Greifarme (2) im Inneren des Gehäuses (120) angeordnet sind und die Hubstange (3) sich durch eine Gehäuseöffnung (121) erstreckt, wobei die Steuereinheit (5) außerhalb des Gehäuses (120), bevorzugt oberhalb der Gehäuseöffnung (121), angeordnet ist.
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