DE10122752A1 - Automatische Abfüllvorrichtung für Behälter und Verfahren zum Abfüllen von Behältern - Google Patents

Abstract

Um eine automatische Abfüllvorrichtung 1 für Behälter 4, 4a, der die Behälter 4, 4a in einem automatisierten Prozess zugeführt werden, mit Behälterträgern 20, die synchron zu dem Prozess gefördert werden und unter dem Vorschub in eine Befüllstellung der Behälter 4, 4a anzuheben sind, in der diese durch eine Befüllöffnung 38 durch entsprechend der Vorschubbewegung der Behälterträger 20 laufende Befüllstutzen 7 zu befüllen sind, so zu verbessern, dass diese bei wesentlich erhöhter Funktionssicherheit und drastisch reduziertem, apparativen und Kostenaufwand die erforderliche Höhenverstellfunktionalität praktisch selbsttätig und autark bietet, wird vorgeschlagen, dass die Behälterträger 20 durch eine mechanische Höhenverstellpaarung 8, 22 anzuheben und/oder abzusenken sind, wobei die Höhenverstellpaarung 8, 22 jeweils einen mitlaufenden Verstellpartner 10, 11 an jedem der Behälterträger 20 aufweist und einen bezüglich der Vorschubbewegung der Podeste 20 feststehenden Antriebspartner 12, der mit den Verstellpartnern 10, 11 der Behälterträger 20 durch die Relativbewegung zwischen Verstellpartnern 10, 11 und Antriebspartner 12 zusammenwirkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Abfüllvorrichtung für Behälter nach dem O­ berbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche automatische Abfüllvorrichtung kann als Standalone-Vorrichtung einzeln lediglich zur Abfüllung der Behälter in einem Abfüllprozess dienen; sie wird in der Re­ gel in einen übergeordneten Bearbeitungs-/Produktionsprozess eingebunden und bei­ spielsweise einer Behälterwasch- und Etikettieranlage nachgeordnet und/oder einer Verschlussanlage vorgeordnet sein. In einer solchen Produktionsanlage werden vor­ zugsweise Flaschen, Gläser und ähnliche Behältnisse industriell verarbeitet und abge­ füllt.

Die Behälter werden der Abfüllvorrichtung in einem automatisierten Arbeitsprozess - wie oben genannt - zugeführt. An der Abfüllvorrichtung stehen die Behälter auf Behäl­ terträgern und werden mit diesen synchron zu dem Arbeitsprozess ge- bzw. befördert. In einer solchen Abfüllvorrichtung werden die Behälter unter dem Vorschub in eine Abfüllstellung angehoben, in der die Behälter durch ihre Abfüllöffnung abzufüllen sind.

Die Behälter werden dabei derart unter Abfüllstutzen angehoben, dass eine Befüllung durch die Abfüllöffnung erfolgen kann. Insbesondere können die Abfüllstutzen in die Abfüllöffnung der Behälter hineinragen. Dabei fluchten die Mündungen der jeweiligen Abfüllstutzen mit den korrespondierenden Abfüllöffnungen der Behälter bzw. tauchen die Abfüllstutzen so weit in die Öffnung der Behälter ein, dass das - vorzugsweise flüssige - Abfüllgut praktisch vollständig und ohne nennenswerte Abfüllverluste abzufüllen ist.

Dazu ist es bekannt, für jeden der Behälterträger eine elektrisch oder elektro-pneu­ matisch angetriebene Hebe- bzw. Absenkvorrichtung vorzusehen. Diese wird für jeden der Behälterträger synchron zu dem Arbeitsprozess angesteuert bzw. angetrieben, so dass die Behälterträger in die Befüllstellung angehoben und ggf. wieder in eine Weiter­ bearbeitungsstellung abgesenkt werden.

Da für eine solche Abfüllvorrichtung - die meist in einem kontinuierlichen Prozess be­ trieben wird - in der Regel eine Vielzahl von Behälterträgern vorgesehen sind, ist der apparative Aufwand hierfür enorm. Hinzu kommen aufwendige, regelungstechnische Vorkehrungen, die dazu dienen, die Behälterträger prozesssynchron anzuheben und ggf. wieder abzusenken. Dazu muss jeder der Behälterträger einzeln durch eine zentrale Re­ gelung, die die Synchronisation mit dem Prozess übernimmt, angesteuert werden. Die regelungstechnischen Vorkehrungen und der apparative Aufwand sind also sehr hoch. Tatsächlich wird auch ein Großteil der Kosten für eine Abfüllvorrichtung durch die An­ hebe- bzw. Absenkvorrichtungen der Einzelbehälterträger verursacht. Zudem sind elekt­ rische und elektro-pneumatische Vorrichtungen an den Behälterträgern im Hinblick auf flüssiges Abfüllgut problematisch; wenn etwas von dem flüssigen Abfüllgut verschüttet wird, kann dies zu einer Verunreinigung der elektrisch betriebenen Behälterträger füh­ ren und damit einen Ausfall/eine Störung der entsprechenden elektrischen Vorrichtun­ gen verursachen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abfüllvorrichtung mit wesent­ lich erhöhter Funktionssicherheit zu schaffen, die/das bei drastisch reduziertem, appara­ tiven und Kostenaufwand die erforderliche Höhenverstellfunktionalität praktisch selbsttätig und autark bietet. Es ist des weiteren Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, das eine erhöhte Funktionssicherheit bei einfacher Ausführung bietet.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Die Erfindung bietet den Vorteil, dass die aufwendigen, teuren und darüber hinaus - besonders unter Berücksichtigung von Einwirkung von verschüttetem, flüssigem Ab­ füllgut - störanfälligen, elektrischen Hebekomponenten - wie im Stand der Technik vorgesehen -entfallen können. Trotzdem funktioniert eine erfindungsgemäße Vorrich­ tung äußerst zuverlässig und praktisch selbsttätig.

Diese Vorteile werden dadurch erreicht, dass für die Höhenverstellung lediglich eine mechanische Höhenverstellpaarung vorgesehen ist, die durch die Relativverschiebung zwischen den Behälterträgern und einem feststehenden, mechanischen Partner an­ getrieben wird.

Hierzu sind die Behälterträger durch zumindest eine mechanische Höhenverstellpaarung anzuheben und/oder abzusenken. Die Höhenverstellpaarung hat - vorzugsweise für je­ den der Behälterträger - jeweils einen mitlaufenden Verstellpartner an jedem der Be­ hälterträger. Die Verstellpartner der Behälterträger wirken beim Vorbeilaufen an einem bezüglich der Vorschubbewegung der Behälterträger feststehenden Antriebspartner mit diesem zusammen. Grundsätzlich sind für die Höhenverstellpaarung vielerlei einzelne Ausgestaltungen denkbar: diese umfassen Gewindepaarungen, Zahnradpaarungen, Ge­ triebepaarungen oder Kulissen-/Kulissenfolgerpaarungen. Auf die nähere Ausgestaltung wird weiter unten noch eingegangen.

Durch die Zusammenwirkung von ausschließlich mechanischen Bauteilen zur Höhen­ verstellung ist eine sehr große Ausfallsicherheit gegenüber einer elektrisch betriebenen Höhenverstellvorrichtung nach dem Stand der Technik gegeben. Die mechanische Hö­ henverstellpaarung ist gegenüber Flüssigkeitseinwirkungen im Vergleich zu einer elekt­ rischen Vorrichtung sehr weitgehend indifferent.

Mechanische Bauteile zeichnen sich generell durch höhere Belastbarkeit und Wartungs­ freundlichkeit aus. Zudem sind solche Teile vergleichsweise kostengünstig und trotz­ dem sehr zuverlässig.

Wie oben beschrieben, ist in einem solchen Arbeitsprozess stets automatisch eine Vor­ schubbewegung der Behälterträger und damit der darauf abgestellten Behälter gegeben. Die Erfindung hat erkannt, dass durch eine einfache mechanische Höhenverstellpaarung die ohnehin vorhandene Vorschubbewegung naturgemäß für eine mechanische Höhen­ verstellung ausgenutzt werden kann. Damit erfüllt die dem Arbeitsprozess inhärente Vorschubbewegung hier eine Doppelfunktion.

Hierzu muss lediglich im Erfindungssinne eine bezüglich der Vorschubbewegung der Behälterträger feststehende Vorrichtung - der Antriebspartner - vorgesehen sein. Der Antriebspartner ist dabei so ausgestaltet und angeordnet, dass er mit den Verstell­ partnern der Behälterträger durch die Relativbewegung (in Förderrichtung) zwischen den Verstellpartnern und dem Antriebspartner zusammenwirkt und dadurch die Höhen­ verstellung gibt. Hierzu ist - wie oben erwähnt - eine Vielzahl von mechanischen Paa­ rungen denkbar.

Eine solche Höhenverstellpaarung funktioniert selbsttätig lediglich durch die mechani­ sche Zusammenwirkung unter der Relativbewegung von Verstellpartnern und Antriebs­ partner(n). Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Partner aneinander vor­ beigleiten oder miteinander kämmen. Auch hierauf wird später noch näher eingegangen.

Dabei wird ein komplexes Reglersystem, welches im Stand der Technik vorhanden sein muss, lediglich durch die relative Anordnung der Verstellpartner zueinander und durch deren Geometrie vorgegeben. Trotzdem hat eine erfindungsgemäße Abfüllvorrichtung bezüglich des resultierenden Höhenhubes eine große Flexibilität, da die Geometrie der Höhenverstellpaarung ja veränderlich sein kann. Dies ist unten eingehend beschrieben.

Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Eine sehr einfache und trotzdem zuverlässig funktionierende Höhenverstellpaarung kann dadurch realisiert werden, dass ein Verstellpartner eine in Höhenrichtung ver­ schieblich geführte Stütze des jeweiligen Behälterträgers ist, die mit einem Folgeglied einer Antriebskulisse folgt. Als Verstellpartner hat dann jeder Behälterträger eine Trä­ gerstütze, die - beispielsweise in einer Längsführung - verschieblich in Höhenrichtung geführt ist. Sie kann dann mit einem Folgeglied - dies kann einfach durch eine Roll­ auflage der Trägerstütze auf der Antriebskulisse realisiert sein - der Antriebskulisse folgen. Die Antriebskulisse gibt dann den Höhenhub und die Richtung der Höhenver­ stellung - d. h. Absenkung oder Anhebung - vor. Für unterschiedliche Behälter können Antriebskulissen mit unterschiedlichem Höhenhub vorgesehen sein. Außerdem kann eine solche Antriebskulisse einen praktisch stetigen Auflauf bzw. Auslaufabschnitt aufweisen, so dass die Höhenverstellung praktisch kontinuierlich und ruckfrei erfolgt.

Eine hinsichtlich der Einstellung der resultierenden Höhenverstellung sehr flexible Hö­ henverstellpaarung wird dadurch erreicht, dass ein Verstellpartner ein Gewindeabschnitt einer Behälterträgerstütze ist und über einen Gewindeeingriff durch den Antriebspartner zu verstellen ist. Der Gewindeabschnitt der Trägerstütze fährt an dem Antriebspartner vorbei. Dieser kann einen direkten Gewindeeingriff über einen korrespondierenden Gewindeabschnitt oder einen korrespondierenden Eingriffssteg oder mehrere korres­ pondierende Eingriffsstege aufweisen.

Dabei reicht es bereits aus, wenn der Gewindeeingriff direkt durch einen zu dem Ge­ windeabschnitt korrespondierenden Zahnabschnitt des Antriebspartners erfolgt. Eine solche Gewinde/Gewinde-Eingriffspaarung kann mit sehr geringem Aufwand herge­ stellt werden.

Wenn der Gewindeeingriff durch eine drehbare, in Höhenrichtung feststehende Ver­ stellhülse mit einem Innenantrieb mit dem Gewindeeingriff erfolgt, wobei die Verstell­ hülse eine Außenverzahnung aufweist, welche mit einem korrespondierenden Zahnab­ schnitt des Antriebspartners kämmt, können die eigentliche Antriebskopplung und die Außenverzahnung voneinander unabhängig dimensioniert und ausgestaltet sein. Da­ durch können der Innenantrieb einerseits und die Außenverzahnung andererseits jeweils separat und individuell für den jeweilig vorgesehenen Eingriff optimiert werden. Dabei kann die Außenverzahnung so gewählt werden, dass eine einfache und effektive Geo­ metrie des Zahnabschnitts des Antriebspartners vorgesehen werden kann. Insbesondere können zwischen der Außenverzahnung und dem Innenantrieb, der die eigentliche Hö­ henverstellung bewirkt, unterschiedliche und flexibel an die Anforderungen hinsichtlich Höhenhub, Verstellgeschwindigkeit und -beschleunigung angepasste Übersetzungen vorgesehen sein. Die erreichbaren Bandbreiten der genannten Größen sind demzufolge sehr groß.

Eine leichtlaufende, ruckfreie und gegen Hemmung indifferente Höhenverstellung wird dadurch erreicht, dass die Verstellhülse als Innenantrieb einen Kugelgewindetrieb auf­ weist, wobei die Behälterträger von Kugelumlaufspindeln getragen werden, die eine Kugellaufbahn für den Kugelwindetrieb aufweisen.

Bei den vorgenannten Ausgestaltungen kann durch die Veränderung der bezüglich der Höhenverstellung maßgeblichen Wirkstrecke des Antriebspartners der resultierende Höhenhub wahlfrei eingestellt werden. Je nach Art der mechanischen Höhenverstellpaa­ rung kann die maßgebliche Wirkstrecke stufenlos oder diskontinuierlich verstellt wer­ den.

Eine äußerst flexible, apparativ einfache und sehr zuverlässige Lösung wird dadurch erreicht, dass der Antriebspartner eine mit der Außenverzahnung der Verstellhülse kämmende Verzahnung ist. Dabei kämmt z. B. eine Verzahnung einer Zahnkette mit der Außenverzahnung der Verstellhülse. Die Eingriffsstrecke - d. h. die Wirkstrecke - kann dadurch verstellt werden, dass ein Losende der Zahnkette derart verschoben wird (vor­ zugsweise in oder gegen die Förderrichtung), dass die resultierende Wirkstrecke, d. h. die Eingriffsstrecke, größer bzw. kleiner wird.

Wenn eine Abfüllvorrichtung in Form eines Kreisförderers vorgesehen ist, wird vorge­ schlagen, dass die vorgesehene Zahnkette eine mit der Krümmung des Kreisförderers korrespondierende, verstellbare Gleitführung aufweist. An dieser Gleitführung, die sich in Förderrichtung des Kreisförderers erstreckt und der Krümmung des Kreisförderers angepasst ist, liegt die Zahnkette an, so dass sie von der Gleitführung gestützt ist. Dabei gibt die Gleitführung einerseits ein Auflager, d. h. eine Stütze für die Zahnkette und andererseits die Möglichkeit, die Zahnkette entlang der Gleitführung so zu verschieben, dass die Einstellbarkeit gewährleistet ist.

Dazu ist die Gleitführung entsprechend der gewünschten Einstellung der Zahnkette ver­ stellbar. Dann wird die volle Flexibilität hinsichtlich der Einstellung der resultierenden Höhenverstellung gewährleistet. Hierzu wird vorgeschlagen, dass die Gleitführung über ein Einstellritzel verstellbar ist. Dabei nimmt die Gleitführung vorzugsweise das Losen­ de der Zahnkette bzw. die Zahnkette selber mit. Die Einstellung der Zahnkette wird praktisch durch die Verstellung der Gleitführung bewirkt.

Wenn die Abfüllvorrichtung eine Linearförderstrecke aufweist, in welcher eine Höhen­ verstellung gefordert ist, so kann als Antriebspartner ebenfalls eine Zahnkette vorhan­ den sein, die mit einem Festende und einem Losende - prinzipiell wie oben gesagt - verstellbar ist. Die erforderliche Steifigkeit der Zahnkette kann durch eine geeignete, vorbestimmte Zugspannung erreicht werden. Die Zahnkette ist beispielsweise über ein Umlenkritzel geführt. Dann reicht es aus, dass die Längsposition des Umlenkritzels ver­ stellbar ist; hierdurch ist der resultierende Höhenhub einstellbar. Damit wird die Er­ findung ohne weiteres auch für lineare Abfüllvorrichtungen geeignet.

Meist werden die Behälter zur Abfüllung zunächst - wie oben beschrieben - in eine Befüllstellung angehoben. Müssen sie nach der Befüllung wieder abgesenkt werden, so kann die Befüllvorrichtung in Förderrichtung gesehen eine Anhebepaarung und eine demgegenüber nachgeordnete Absenkpaarung aufweisen. Beide Paarungen sind als Hö­ henverstellpaarung im Erfindungssinne ausgebildet. Dadurch werden weitere bzw. zu­ sätzliche Höhenverstellmaßnahmen ersetzt.

Die Behälterträger sind z. B. Podeste mit Aufstelltellern, auf die die Behälter auf­ zustellen sind. Das bietet den Vorteil, dass unter den Aufstelltellern für eine erfindungs­ gemäße Mechanik entsprechend viel Freiraum verfügbar ist, da keine weiteren Halte­ vorrichtungen vorhanden sein müssen. Außerdem ist so naturgemäß die Lage des Schwerpunktes der Behälter samt Behälterträgern praktisch vertikal oberhalb und prak­ tisch in einer Linie mit der Kraftrichtung/der Kraftwirkungslinie bei der Höhenverstellung angeordnet, so dass keine bis geringe Drehmomente an den Aufstelltellern bei der Höhenverstellung angreifen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Höhen­ verstellpaarung mit relativ hohen Beschleunigungskräften und/oder nicht ganz ruckfrei arbeitet.

Die Erfindung wird anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht von oben auf eine erfindungsgemäße Abfüllvorrichtung, die einen Kreisförderer aufweist,

Fig. 2 eine Seitenansicht auf die Vorrichtung der Fig. 1, wie dort mit A bezeichnet.

Sofern im folgenden nichts anderes gesagt ist, beziehen sich alle Bezugszeichen stets auf alle Figuren.

Fig. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Abfüllvorrichtung 1. Die Abfüllvor­ richtung 1 ist für die Abfüllung von Behältern 4, 4a vorgesehen, die im gezeigten Aus­ führungsbeispiel Flaschen sind. Als Behälter kommen aber auch Gläser, Dosen, Kanis­ ter o. ä. in Frage.

Die Flaschen 4, 4a werden der Abfüllvorrichtung 1 über ein Zuführband 2 zugeführt. Dieses kann direkt mit den Flaschen 4, 4a bestückt werden oder den Anschluss an ein übergeordnetes Produktions-/Arbeitsverfahren bilden, in dessen Rahmen die Abfüllung erfolgt. Auf dem Zuführband 2 werden die Flaschen 4, 4a in der Zuführrichtung 24 zu­ geführt und von dem Zuführförderer 32 mit Zylinderhalbschalen 34 (z. B. mit Greifern) erfasst und auf die zugehörigen Aufstellteller 21 transferiert. Die Aufstellteller 21 sind Bestandteil von (Aufstell-)Podesten 20, die die Behälterträger im Sinne der Erfindung bilden. Es sind unterschiedliche Arten von Behälterträgern möglich: So können statt der Podeste 20 mit Aufstelltellern 21 auch entsprechend bewegliche Greifer oder Klemm­ paarungen etc. vorgesehen sein, die mit der erfindungsgemäßen Paarung (s. weiter un­ ten) arbeiten. Hier wird der Einfachheit halber lediglich auf Podeste 20 Bezug genom­ men.

Der zugehörige Kreisförderer 27 hat zwei erfindungsgemäße Paarungen, nämlich eine Hebepaarung 22 und eine Absenkpaarung 8. Um einen möglichst großen Anteil des Umfangs des Kreisförderers 27 für die eigentliche Abfüllung ausnutzen zu können, werden die Flaschen 4, 4a direkt bzw. kurz nach der Zuführung über die Hebepaarung 22 in die Befühlstellung angehoben. In dieser Befüllstellung, in die sie in dem Hebe­ sektor 28 angehoben werden, werden sie bei Durchlaufen des Befüllsektors 30 konti­ nuierlich über mitlaufende, zugeordnete Abfüllschläuche 6, die in Befüllstutzen 7 einer Befüllschiene 31 einmünden, befüllt. Danach werden sie - entlang des Drehsinns 25 des Kreisförderers 27 bzw. in der Vorschubrichtung 37 gesehen - anschließend wieder durch die Absenkpaarung 8 abgesenkt und auf ein Abführband 3 mit einem Abführ­ förderer 33 transferiert und in der Abführrichtung 26 abgeführt, woran sich beispiels­ weise eine Aufschraubmaschine für Verschlüsse oder eine Maschine zum Anbringen von Korken, Kronkorken oder dergleichen anschließen kann.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Höhenverstellpaarung wird unter gleich­ zeitiger Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 im folgenden näher beschrieben. In Fig. 2 ist eine Seitenansicht auf die Hebepaarung 22 gezeigt. Die Hebepaarung 22 (wie auch die Absenkpaarung 8, für die zur Hebepaarung 22 gesagtes entsprechend gilt) besteht aus mit den Podesten 22 mitlaufenden Verstellpartnern 10, 11. Im gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiel hat jedes der Podeste 20 einen mitlaufenden Verstellpartner 10, 11. Die Podeste 20 und damit die zugehörigen Verstellpartner 10, 11 werden in der Vorschub­ richtung 37 bei dem gezeigten Kreisförderer 27 im Kreis bewegt, d. h. gefördert. Bei einer Linearförderanlage wäre die Vorschubrichtung 37 linear, es ergäbe sich eine Aus­ gestaltung entsprechend der Ansicht in Fig. 2, so dass die vorliegenden Ausführungen insoweit auch für eine Linearförderanlage gelten.

Die Podeste 20 sind jeweils an entsprechenden Auflagern 9 angebracht, die die Podeste 20 tragen. Der resultierende Höhenhub 16, 16a wird durch das Zusammenwirken jedes der Verstellpartner 10, 11 der Podeste 20 mit einem bezüglich der Vorschubbewegung der Podeste 20 feststehenden Antriebspartner 12 der jeweiligen Paarung 8, 22 bewirkt.

Der Antriebspartner 12 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als Zahnkette 39 (oder als Zahnriemen) ausgebildet. Für den Höhenantrieb ist eine Außenverzahnung 17 einer Verstellhülse 18 vorgesehen, die mit der Verzahnung des Zahnriemens beim Vorbeilau­ fen in der Vorschubrichtung 37 kämmt. Dadurch wird die jeweils drehbar gelagerte und bezüglich des jeweiligen Auflagers 9 in Höhenrichtung 36 feststehende Verstellhülse 18 beim Kämmen mit der Verzahnung des Antriebspartners 12/der Zahnkette 39 verdreht.

Jede der Verstellhülsen 17 hat einen Innenantrieb, der aus einem nicht näher gezeigten Kugelgewindetrieb besteht. Die in dem Kugelgewindetrieb aufgrund der Verdrehung der Verstellhülse 18 umlaufenden (nicht gezeigten) Kugeln laufen in korrespondieren­ den Kugellaufbahnen 19 einer jeden Podeststütze 20. Hierzu ist der entsprechende Laufbahnabschnitt als Kugelumlaufspindel 11 ausgebildet. Dadurch wird eine ruckfreie, hemmungsfreie und kontinuierliche Höhenverstellung gewährleistet. Dies ist insbeson­ dere dann von Vorteil, wenn die Behälter 4, 4a nicht auf den Aufstelltellern 21 befestigt sind. Es können jedoch auch (hier nicht gezeigt) Einfüllstutzen in die Behälter 4, 4a hin­ einragen und diese bereits vor und/oder nach Erreichen der Befüllstellung und in der Befüllstellung auf dem jeweiligen Aufstellteller 21 praktisch formschlüssig fixieren.

Auf die beschriebene Weise werden die Behälter 4, 4a in der Hebepaarung 22 angeho­ ben und in der Absenkpaarung 8 wieder abgesenkt. Die Befüllstellung ist für gezeigte große Flaschen 4 nach Zusammenwirken der Partner über die kurze Wirkstrecke 5a er­ reicht, so dass in der Regel ein Teil der Befüllstutzen 7 in die korrespondierende Be­ füllöffnung 38 der Flaschen 4 hineinragt. Die Wirkstrecke 5, 5a ist durch Verstellung eines Losendes 14 der Zahnkette 39 verstellbar. Dies geschieht wie in Fig. 1 gezeigt: Bei dem gezeigten Kreisförderer 27 ist eine verstellbare Gleitführung 40 vorgesehen, entlang deren Oberfläche die Zahnkette 39 gleiten kann. Bei Verstellung der Gleitfüh­ rung 40 in einer der gezeigten Pfeilrichtungen wird das Losende 14 der jeweiligen Zahnkette 39 mitgenommen bzw. nachgeführt und dadurch die resultierende Wirkstre­ cke 5, 5a verändert. Die Verstellung der Gleitführung 40 kann beispielsweise über ein Einstellritzel 23 erfolgen. Die Verstellung erfolgt entlang des korrespondierenden Kreisumfangs bezüglich der Gleitführung 40. An dem dem Losende 14 der Zahnkette 39 entsprechenden Ende der Gleitführung 10 ist ein Umlenkelement 13 vorgesehen, welches die - hier lediglich schematisch gezeigte - Umlenkung der Zahnkette 39 be­ wirkt.

Bei einem Linearförderer gestaltet sich die Verstellung insgesamt noch einfacher: dort kann die Zahnkette 39 lediglich an ihrem Festende 15 gehaltert sein und über ein Um­ lenkritzel oder ein Umlenkelement geführt werden, welches entlang der Linearförder­ strecke bewegt wird und die Zahnkette bzw. das Losende der Zahnkette 14 mitnimmt, so dass insgesamt die korrespondierende Wirkstrecke 5, 5a verändert wird.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel bewirkt die Verstellung, dass die Verstellpartner über die lange Wirkstrecke 5 mit dem Antriebspartner 12 zusammenwirken, so dass die klei­ nen Flaschen 4a in eine höhere Befüllstellung durch einen größeren, resultierenden Hö­ henhub 16a angehoben (bzw. entsprechend abgesenkt) werden, so dass für die kleineren Flaschen 4a die vorgesehene, zugehörige Befüllstellung erreicht wird.

Aus Fig. 1 wird deutlich, dass bei einem Kreisförderer 27 und bei einem Linearförde­ rer die Hebepaarung 22 und die Absenkpaarung 8 gegensinnige Höhenverschiebungen geben. Dies ist auf einfache Weise dadurch zu erreichen, dass eine Hebepaarung 22 und eine Absenkpaarung 8 vorgesehen sind, wobei der Antriebspartner 12 der Hebepaarung 22 und der Antriebspartner 12 der Absenkpaarung 8 derart an gegenüberliegenden Längsseiten bezüglich der Förderstrecke der Podeste 20 angeordnet sind, dass bei der vorgegebenen Mechanik der Verstellpartner der Podeste 20 bei Absenkpaarung 8 bzw. Hebepaarung 22 eine jeweils entgegengerichtete Relativbewegung zwischen Verstell­ partner und Antriebspartner 12 und dadurch eine jeweils entgegengesetzte Höhenver­ stellung resultiert.

Dadurch wird eine rein mechanische Realisierung aller erforderlichen Höhenverstellun­ gen erreicht, wobei auf aufwendige, elektrisch/pneumatisch betriebene und elektronisch gesteuerte Einzelantriebe verzichtet werden kann.

Die Erfindung bezieht sich des weiteren auch auf ein Verfahren, welches eine Abfüll­ vorrichtung 1 nach den Ansprüchen 1-14 verwendet. Das Verfahren bietet - wie auch die Abfüllvorrichtung 1 nach den vorgenannten Ansprüchen - den Vorteil, dass Fehler bei der Befüllung verringert bis vermieden werden. Die Abfüllung selbst ist sauberer, ausfallsicherer und einfacher als bei Verwendung von elektrischen oder elektro­ pneumatischen Einrichtungen und Verfahren. Allein durch die in der Regel geringeren Ausfallraten ist schon eine verlässlichere und sicherere Abfüllung gegeben. Denn das Verfahren arbeitet sehr zuverlässig lediglich durch das Zusammenwirken von mechani­ schen Bauteilen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Höhenverstellung lediglich dadurch erreicht, dass der mechanische Antriebspartner der jeweiligen Paarung mit dem bzw. den mechanischen Verstellpartner(n) der Podeste 20 zusammenwirkt. Dadurch wird verfahrensgemäß die ohnehin vorhandene Vorschubbewegung, das ist die Förderbewe­ gung, automatisch in eine Höhenverstellung der Podeste und damit der Flaschen 4, 4a umgewandelt. Es entfällt somit auch eine im Stand der Technik in der Regel notwendi­ ge Synchronisation zwischen dem Arbeitsprozess, der Fördergeschwindigkeit und der aktuellen Position der anzuhebenden Flaschen 4, 4a mit einem vorhandenen elektrischen oder elektropneumatischen Antrieb. Dadurch ist verfahrensgemäß die Verstellung - nach mechanischer Einstellung der Wirkstrecke von Antriebspartner 12 und den Ver­ stellpartnern - automatisch vorgegeben. Die Synchronität wird lediglich durch die Rela­ tivposition der jeweiligen Partner zueinander, durch deren Dimensionierung und durch die Fördergeschwindigkeit festgelegt und unterliegt praktisch keinen Störungen.

Bezugszeichenliste

1

Abfüllvorrichtung

2

Zuführband

3

Abführband

4

Flasche, groß

4

a Flasche, klein

5

Wirkstrecke, lang

5

a Wirkstrecke, kurz

6

Abfüllschlauch

7

Befüllstutzen

8

Absenkpaarung

9

Auflager für Podest

10

Zahnriemenantrieb mit Kugelgewindetrieb

11

Kugelumlaufspindel

12

Antriebspartner

13

Umlenkelement

14

verstellbares Losende

15

Festende

16

resultierender Höhenhub, groß

16

a resultierender Höhenhub, klein

17

Außenverzahnung der Verstellhülse

18

Verstellhülse

19

Kugellaufbahn der Kugelumlaufspindel

20

Podest

21

Aufstellteller

22

Hebepaarung

23

Einstellritzel

24

Zuführrichtung

25

Drehsinn des Kreisförderers

26

Abführrichtung

27

Kreisförderer

28

Hebesektor

29

Absenksektor

30

Befüllsektor

31

Befüllschiene

32

Zuführförderer

33

Abführförderer

34

Zylinderhalbschale

36

Höhenrichtung

37

Vorschubrichtung

38

Befüllöffnung

39

Zahnkette

40

Gleitführung

Claims (15)

1. Automatische Abfüllvorrichtung (1) für Behälter (4, 4a), der die Behälter (4, 4a) in einem automatisierten Prozess zugeführt werden, mit Behälterträgern (20), welche die Behälter (4, 4a) tragen und die synchron zu dem Prozess gefördert werden und unter dem Vorschub in eine Befühlstellung der Behälter (4, 4a) anzu­ heben sind, in der diese durch eine Befüllöffnung (38) durch entsprechend der Vorschubbewegung der Behälterträger (20) laufende Befüllstutzen (7) zu befül­ len sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälterträger (20) durch zumin­ dest eine mechanische Höhenverstellpaarung (8, 22) anzuheben und insbesondere wieder abzusenken sind, wobei die Höhenverstellpaarung (8, 22) jeweils einen mitlaufenden Verstellpartner (10, 11) an jedem der Behälterträger (20) aufweist und einen bezüglich der Vorschubbewegung der Behälterträger (20) feststehen­ den Antriebspartner (12), der mit den Verstellpartnern (10, 11) der Behälterträger (20) durch die Relativbewegung zwischen Verstellpartnern (10, 11) und An­ triebspartner (12) zusammenwirkt.

2. Abfüllvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ver­ stellpartner (10, 11) eine in Höhenrichtung verschieblich geführte Stütze ist, die mit einem Folgeglied einer Antriebskulisse folgt.

3. Abfüllvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ver­ stellpartner ein Gewindeabschnitt einer Stütze ist und über einen Gewindeein­ griff durch den Antriebspartner (14) zu verstellen ist.

4. Abfüllvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewin­ deeingriff direkt durch einen zu dem Gewindeabschnitt korrespondierenden Zahnabschnitt des Antriebspartners (14) erfolgt.

5. Abfüllvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewin­ deeingriff durch eine drehbare, in Höhenrichtung (36) feststehende Verstellhülse (18) mit einem Innenantrieb mit dem Gewindeeingriff erfolgt, wobei die Ver­ stellhülse (18) eine Außenverzahnung (17) aufweist, welche mit einem korres­ pondierenden Zahnabschnitt des Antriebspartners (12) kämmt.

6. Abfüllvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ver­ stellhülse (18) als Innenantrieb einen Kugelgewindetrieb aufweist, wobei die Behälterträger (20) von Kugelumlaufspindeln (11) getragen werden, die eine Kugellaufbahn (19) für den Kugelgewindetrieb aufweisen.

7. Abfüllvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die bezüglich der Höhenverstellung maßgebliche Wirkstrecke des Antriebs­ partners (12) einstellbar ist.

8. Abfüllvorrichtung nach Anspruch 5 und einem der Ansprüche 4 oder 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebspartner (12) eine mit der Außenver­ zahnung (17) der Verstellhülse (18) kämmende Verzahnung hat.

9. Abfüllvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ver­ zahnung durch eine Zahnkette (39) gebildet wird, die ein Festende (15) und ein verstellbares Losende (14) aufweist, so dass durch Verlagerung des Losendes (19) die Wirkstrecke (5, 5a) und damit der resultierende Höhenhub (16, 16a) ein­ stellbar ist.

10. Abfüllvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfüllvorrichtung eine Linearförderstrecke aufweist, wobei als An­ triebspartner(12) eine Zahnkette (39) vorhanden ist mit einem Festende und ei­ nem Losende, die über ein Umlenkritzel geführt ist, wobei die Längsposition des Umlenkritzels verstellbar und dadurch der resultierende Höhenhub (16, 16a) ein­ stellbar ist.

11. Abfüllvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfüll­ vorrichtung einen Kreisförderer (27) aufweist, wobei die Zahnkette (39) über ei­ ne mit der lokalen Krümmung des Kreisförderers (27) korrespondierende, ver­ stellbare Gleitführung (40) für die Zahnkette (39) verstellbar geführt ist.

12. Abfüllvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleit­ führung (40) entsprechend der Einstellung der Zahnkette (39), insbesondere über ein Einstellritzel (23), verstellbar ist.

13. Abfüllvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeich­ net, dass eine Hebepaarung (22) und eine Absenkpaarung (8) vorgesehen sind, wobei der Antriebspartner (12) der Hebepaarung (22) und der Antriebspartner (12) der Absenkpaarung (8) derart an gegenüberliegenden Längsseiten bezüglich der Förderstrecke der Behälterträger (20) angeordnet sind, so dass bei der vorge­ gebenen Mechanik der Verstellpartner der Behälterträger (20) bei Ab­ senkpaarung (8) bzw. Hebepaarung (22) eine jeweils entgegengerichtete Rela­ tivbewegung zwischen Verstellpartner und Antriebspartner (12) und dadurch ei­ ne jeweils entgegengesetzte Höhenverstellung resultiert.

14. Abfüllvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeich­ net, dass die Behälterträger Podeste (20) sind mit Aufstelltellern (21), auf die die Behälter (4, 4a) aufzustellen sind.

15. Verfahren zum automatischen Abfüllen von Behältern, wobei die Behälter (4, 4a) in einem automatisierten Prozess gefördert werden und unter der Förderbewe­ gung in eine Befüllstellung angehoben und insbesondere wieder abgesenkt wer­ den, wobei die Behälter (4, 4a) in der Befüllstellung durch entsprechend der För­ derbewegung der Behälter (4, 4a) mitlaufende Befüllstutzen (7) befüllt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderbewegung mit einer mechanischen Höhenverstellpaarung (8, 22) dadurch zur Höhenverstellung der Behälter (4, 4a) ausgenutzt wird, dass mit der Förderbewegung mitlaufende, mechanische Verstellpartner (10, 11) mit zumindest einem korrespondierenden, bezüglich der Förderbewegung der Behälter (4, 4a) feststehenden, mechanischen Antriebspart­ ner (12) zusammenwirken.