DE102015224975A1 - Treatment machine for containers - Google Patents
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Abstract
Beschrieben wird eine Behandlungsmaschine für Behälter mit einem drehbaren Behandlungsvorrichtung, an dem umfänglich verteilt um sich selbst drehbare Zentrierglocken zum zentrierenden Aufhängen der Behälter an einem Hals-/Mündungsbereich ausgebildet sind. Dadurch, dass ferner Zentrierteller zum zentrierenden Abstützen eines Bodenbereichs der Behälter und elektrisch gesteuerte Hubeinrichtungen ausgebildet sind, mit denen sich die Zentrierteller von einer unteren Wartestellung ohne Kontakt zum Bodenbereich in eine obere Zentrierstellung zum Zentrieren des Bodenbereichs individuell anheben lassen, können die Behälter auch im Bereich des Behälterbodens vorübergehend zentriert und seitlich stabilisiert werden, ohne eine Behälterübergabe im Neckhandling einzuschränken.Described is a treatment machine for containers with a rotatable treatment device, are formed on the circumferentially distributed about self-rotatable centering for centering suspension of the container at a neck / mouth area. Characterized in that further centering plate for centering supporting a bottom portion of the container and electrically controlled lifting devices are formed with which the centering plates can raise individually from a lower waiting position without contact to the bottom area in an upper centering position for centering the bottom portion, the container can also in the area be temporarily centered on the bottom of the container and stabilized laterally, without restricting a container handover in neck handling.
Description
Die Erfindung betrifft eine Behandlungsmaschine für Behälter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a treatment machine for containers according to the preamble of
In Produktionsanlagen zur Abfüllung flüssiger Produkte in Kunststoffbehälter werden zunehmend Maschinenblöcke eingesetzt, die eine Streckblasmaschine, eine Etikettiermaschine und eine Füllmaschine umfassen. Diese Maschinen sind in der Regel vom Rundläufertyp und mittels Sternfördereinrichtungen vorzugsweise zur Übergabe der Behälter im Neckhandling ausgebildet. Für einen derartigen bodenfreien Transport der Behälter sind an deren Mündungsbereich Tragringe ausgebildet. Ergänzend oder alternativ können zentrierende Greifeinrichtungen verwendet werden, die in die Mündungen der Behälter eingreifen, wie dies beispielsweise aus der
Problematisch ist jedoch die schwierige oder gar mangelhafte Zentrierung zu behandelnder Behälter in unteren Wandbereichen, falls die Behälter auch währenddessen im Wesentlichen im Neckhandling gehalten werden soll. Auch eine vorübergehende Abstützung oder Zentrierung des Behälterbodens an mechanische Führungen und Anschlägen scheiterte bisher an den hohen Geschwindigkeiten bei der Übergabe an Drehteller oder dergleichen. The problem, however, is the difficult or even inadequate centering of containers to be treated in lower wall areas, if the containers should also be kept substantially in the neck handling during this time. Even a temporary support or centering of the container bottom of mechanical guides and attacks failed so far at the high speeds in the transfer to turntable or the like.
Es besteht somit der Bedarf für Behandlungsmaschinen, die eine zuverlässige Führung und Zentrierung der Behälter im Bodenbereich trotz eines im Wesentlichen im Neckhandling durchgeführten Behältertransports ermöglichen. There is thus a need for treatment machines which enable a reliable guidance and centering of the containers in the bottom area, despite a container transport carried out essentially in neckhandling.
Die gestellte Aufgabe wird mit einer Behandlungsmaschine nach Anspruch 1 gelöst. Demnach umfasst die Behandlungsmaschine eine drehbare Behandlungsvorrichtung, an der, insbesondere an einem Maschinenoberteil der Behandlungsvorrichtung, umfänglich verteilt um sich selbst drehbare Zentrierglocken zum zentrierenden Aufhängen der Behälter an einem Hals-/Mündungsbereich der Behälter ausgebildet sind. Erfindungsgemäß umfasst die Behandlungsmaschine, insbesondere an einem von dieser umfassten Behältertisch, ferner Zentrierteller zum zentrierenden Abstützen eines Bodenbereichs der Behälter und elektrisch gesteuerte Hubeinrichtungen, mit denen sich die Zentrierteller von einer unteren Wartestellung ohne Kontakt zum Bodenbereich in eine obere Zentrierstellung zum Zentrieren des Bodenbereichs individuell anheben lassen. The stated object is achieved with a treatment machine according to
Somit ist in der Wartestellung eine ungehinderte Übergabe und hängende Zentrierung der Behälter im Neckhandling möglich. In der Zentrierstellung können die Behälter zusätzlich in ihrem Bodenbereich zentriert werden. Beim Etikettieren und/oder Bedrucken ist dann jeder Behälter mit seiner Hauptachse exakt bezüglich der gemeinsamen Drehachse der zugeordneten Zentrierglocke und des Zentriertellers zentriert. Der Zentrierteller könnte, je nach seitlich einwirkenden Kräften, entweder vor dem Behandlungsschritt wieder in die Wartestellung zurückgefahren werden oder während der Behandlung in der Zentrierstellung angehoben bleiben. Thus, in the waiting position an unhindered transfer and suspended centering of the containers in the neck handling is possible. In the centering position, the containers can additionally be centered in their bottom area. When labeling and / or printing each container is then centered with its main axis exactly with respect to the common axis of rotation of the associated centering bell and the centering plate. The centering plate could, depending on the forces acting laterally, either be returned to the waiting position before the treatment step or remain raised during the treatment in the centering position.
Unter einem zentrierenden Aufhängen ist zu verstehen, dass die Zentrierglocken als eine Kombination aus einer Halteeinrichtung für eine Handhabung der Behälter im Neckhandling und einer Zentriereinrichtung zur Zentrierung der Behälter bezüglich eines Teilkreises der Behandlungsmaschine ausgebildet sind. Die Behälter sind beispielsweise durch Streckblasen hergestellte und insbesondere leere Kunststoffbehälter, wie Kunststoffflaschen oder dergleichen. Under a centering hanging is to be understood that the centering are formed as a combination of a holding device for handling the container in the neck handling and a centering device for centering the container with respect to a pitch circle of the processing machine. The containers are for example made by stretch blow molding and in particular empty plastic containers, such as plastic bottles or the like.
Vorzugsweise sind die Zentrierglocken individuell mittels Servomotoren angetrieben, die insbesondere als kombinierte Hub-Dreh-Motoren ausgebildet sind. Die Behälter können zur Behandlung auf geeignete Weise mit den Servomotoren um sich selbst gedreht werden. Bei kombinierten Hub-Dreh-Motoren können zudem Hubbewegungen der Zentrierglocken individuell infolge elektrischer Ansteuerung ausgeführt werden. Prinzipiell ließen sich die Zentrierglocken jedoch auch mittels mechanischer Hubkurven betätigen. Preferably, the centering are individually driven by servo motors, which are designed in particular as a combined lift-turn motors. The containers may be suitably rotated around themselves for servicing with the servomotors. In combined stroke-rotary motors also Hubbewegungen the centering can be performed individually due to electrical control. In principle, however, the centering bells could also be actuated by means of mechanical lifting curves.
Kombinierte Hub-Dreh-Motoren weisen vorzugsweise eine im Wesentlichen röhrenförmige Bauweise auf, wobei der gemeinsame Läufer von Hubmotor und Drehmotor gegenüber seinem Stator durch Führungsringe im Stator an beiden axialen Enden des Stators oder durch wenigstens eine in den Stator axial durchgehend oder teilweise durchgehend integrierte Führungshülse geführt ist. Außerhalb des Stators kann eine zusätzliche Linearführung für den Läufer ausgebildet sein. Eine derartige externe Führung umfasst beispielsweise zwei in Hubrichtung im Abstand voneinander linear angeordnete Führungsglieder. Dies erhöht die Stabilität beim Einwirken seitlicher Kräfte während der Behandlung. Zudem wird ein Verschleiß zwischen dem Läufer und dem Stator ebenso verhindert wie unerwünschte Reibungsverluste. Combined lift-and-turn motors preferably have a substantially tubular construction, wherein the common rotor of the lift motor and the rotary motor relative to its stator by guide rings in the stator at both axial ends of the stator or by at least one in the stator axially continuous or partially continuously integrated guide sleeve is guided. Outside the stator, an additional linear guide for the rotor can be formed. Such an external guide comprises, for example, two guide elements spaced linearly from one another in the stroke direction. This increases the stability during the application of lateral forces during the treatment. In addition, wear between the rotor and the stator is prevented as well as undesirable friction losses.
Vorzugsweise sind die Zentrierglocken zum gesteuerten Eingreifen und Klemmen in den Hals-/Mündungsbereichen ausgebildet. Dies vereinfacht das gleichzeitige Aufhängen und Zentrieren der Behälter. Zum Ablösen der Behälter von den Zentrierglocken können an diesen gesteuerte Auswerfer ausgebildet sein. Preferably, the centering bells are configured for controlled engagement and clamping in the throat / mouth regions. This simplifies the simultaneous hanging and centering of the containers. To detach the container from the centering can be formed on this controlled ejector.
Die Zentrierglocken umfassen vorzugsweise Druckluftkanäle, an die Regel- und/oder Steuerventile angeschlossen werden können, um die Behälter bei einer Leer-Etikettierung mit Druckluft zu beaufschlagen. Das Regel- und/oder Steuerventil ist dann vorzugsweise im Bereich der unteren Stirnseite der Zentrierglocke an der Austrittsöffnung des Druckluftkanals über eine Kupplung mit der Zentrierglocke verbunden. The centering bells preferably comprise compressed air channels to which regulating and / or control valves can be connected in order to pressurize the containers with compressed air during empty labeling. The control and / or control valve is then preferably connected in the region of the lower end face of the centering bell at the outlet opening of the compressed air channel via a coupling with the centering bell.
Die Druckluftkanäle und Ventile dienen zur Steuerung und/oder Regelung eines in den Behältern herzustellenden bzw. herrschenden Drucks. Besonders in nachgiebigen und dünnwandigen Behältern ist ein geeignet vorgegebener Überdruck bei der Leeretikettierung notwendig, Bei ausreichend steifen Behältern kann die Druckluftzufuhr unterbleiben. Mit Regel- und/oder Steuerventilen ist ein praktikabler Überdruck von beispielsweise 0,08 bis 1,8 bar einstellbar. The compressed air channels and valves serve to control and / or regulate a pressure to be produced or prevailing in the containers. Particularly in flexible and thin-walled containers, a suitably predetermined overpressure is required in the case of empty labeling. If the containers are sufficiently rigid, the compressed air supply can be omitted. With control and / or control valves, a practicable overpressure of, for example, 0.08 to 1.8 bar is adjustable.
Vorzugsweise sind die Drehteller gemeinsam auf einem höhenverstellbaren Behältertisch der Behandlungsvorrichtung gelagert. Dadurch lässt sich die Behandlungsmaschine an unterschiedlich hohe Behälter anpassen. Der Behältertisch läuft dann gemeinsam mit einem Maschinenoberteil, an dem die Zentrierglocken befestigt sind, um. Preferably, the turntables are mounted together on a height-adjustable container table of the treatment device. As a result, the treatment machine can be adapted to containers of different heights. The container table then runs together with a machine head to which the centering are attached to.
Vorzugsweise beträgt der Hub zwischen Wartestellung und Zentrierstellung 5 bis 25 mm. Damit wird eine Kollision der Bodenbereiche mit an dem Behältertisch ausgebildeten Zentriertellern, Befestigungselementen, Führungselementen oder dergleichen zuverlässig vermieden. Ferner kann der Hub in die Zentrierstellung mit vergleichsweise geringem technischem Aufwand realisiert werden, beispielsweise mittels elektrischer Hubmagnete. Preferably, the stroke between the waiting position and centering position is 5 to 25 mm. In order for a collision of the bottom regions is formed with trained on the container table centering plates, fasteners, guide elements or the like reliably avoided. Furthermore, the stroke can be realized in the centering position with relatively little technical effort, for example by means of electric lifting magnets.
Vorzugsweise weisen die Zentrierteller wechselbare obere Zentrierabschnitte auf. Dadurch können die Zentrierteller an unterschiedliche Flaschenformate, insbesondere auch solche mit nichtrundem Querschnitt, flexibel angepasst werden. The centering plates preferably have exchangeable upper centering sections. As a result, the centering plates can be flexibly adapted to different bottle formats, in particular also those with a non-circular cross section.
Vorzugsweise weisen die Zentrierabschnitte nichtrunde Zentrierquerschnitte auf. Damit können nichtrunde Behälterböden zuverlässig zentriert werden. Auch lässt sich ein Formschluss zum Einstellen der Behälterdrehlage herstellen. The centering sections preferably have non-round centering cross sections. This non-round container bottoms can be reliably centered. Also, a positive connection for adjusting the container rotation position can be produced.
Vorzugsweise sind die Hubeinrichtungen elektrisch gesteuerte Hubmagnete mit jeweils wenigstens einem am Zentrierteller ausgebildeten Permanentmagneten und einer am Behältertisch fest montierten Spule. Die Spule ist insbesondere innerhalb eines Teilkreises für die Behälter auf dem Behältertisch angeordnet, Derartige Hubeinrichtungen sind wirtschaftlich in der Konstruktion, zuverlässig und lassen sich einfach ansteuern. Zum Anfahren der Zentrierstellung wird die Spule mit einer Spannungsquelle verbunden. Zum Anfahren der Wartestellung wird die Stromversorgung wieder unterbrochen, so dass der Zentrierteller beispielsweise aufgrund seines Eigengewichts in die Wartestellung zurückfällt. Zusätzlich könnten auch Rückstellelemente, wie beispielsweise Federn oder dergleichen, zum Anfahren oder Halten der Wartestellung ausgebildet sein. Der Permanentmagnet macht eine aufwändige elektrische Versorgung des Zentriertellers entbehrlich. Dennoch wäre es prinzipiell möglich, die Spule stattdessen am Zentrierteller auszubilden. Preferably, the lifting devices are electrically controlled lifting magnets each having at least one permanent magnet formed on the centering plate and a fixedly mounted on the container table coil. The coil is arranged in particular within a pitch circle for the container on the container table, Such lifting devices are economical in construction, reliable and easy to control. To approach the centering position, the coil is connected to a voltage source. To start the waiting position, the power supply is interrupted again, so that the centering plate falls back, for example due to its own weight in the waiting position. In addition, restoring elements, such as springs or the like, could be designed for starting or holding the waiting position. The permanent magnet eliminates the need for a complex electrical supply of the centering plate. Nevertheless, it would be possible in principle to form the coil on the centering plate instead.
Die Hubeinrichtungen umfassen am Behältertisch der Behandlungsvorrichtung befestigte Fassungen zum Aufnehmen der Spulen. Die Fassungen sind vorzugsweise als Ringsegmente oder zumindest auf ihrer jeweils einem Zentrierteller zugewandten Seite als Bogensegment ausgebildet. Auch die Spulen sind dann vorzugsweise als Bogensegment ausgebildet oder in mehrfacher Ausführung entlang eines Bogens in der Fassung gruppiert. Die Fassungen sind vorzugsweise innerhalb eines Teilkreises für die Behälter angeordnet. Die Zentrierteller sind somit von außen her gut zugänglich. The lifting devices comprise sockets mounted on the container table of the treatment device for receiving the coils. The sockets are preferably designed as ring segments or at least on their respective centering plate side facing as an arc segment. The coils are then preferably formed as an arc segment or grouped in multiple execution along an arc in the socket. The sockets are preferably arranged within a pitch circle for the containers. The centering plates are thus easily accessible from the outside.
Vorzugsweise sind die Zentrierteller mittels polygonaler und/oder verzahnter Welle-Nabe-Verbindungen bezüglich des Behältertisches vertikal verschiebbar gelagert. Der Zentrierteller ist dann bezüglich eines am Behältertisch befestigten Servomotors oder Wälzlagers axial verschiebbar, so dass er durch die Hubeinrichtung in die Zentrierstellung angehoben werden kann. Der Zentrierteller ist vorzugsweise mit einer polygonalen und/oder verzahnten Welle fest verbunden und der zugehörige Servomotor bzw. das zugehörige Wälzlager mit einer korrespondierenden Nabe. Preferably, the centering plates are mounted vertically displaceable relative to the container table by means of polygonal and / or toothed shaft-hub connections. The centering plate is then axially displaceable with respect to a servomotor or roller bearing mounted on the container table, so that it can be lifted by the lifting device into the centering position. The centering plate is preferably fixedly connected to a polygonal and / or toothed shaft and the associated servomotor or the associated rolling bearing with a corresponding hub.
Vorzugsweise umfasst die Behandlungsmaschine ferner einen Servomotor zum Drehen der Zentrierteller mittels der Welle-Nabe-Verbindung. Der Zentrierteller ist dann verdrehfest mit dem Servomotor verbunden, um die Drehlage des Zentriertellers in der Wartestellung an eine vorgegebene Drehlage zum Aufnehmen der Behälter anzupassen und/oder in der Zentrierstellung beim Behandeln der Behälter zu ändern. Preferably, the treatment machine further comprises a servomotor for rotating the centering plates by means of the shaft-hub connection. The centering plate is then rotationally connected to the servo motor to adjust the rotational position of the centering plate in the waiting position to a predetermined rotational position for receiving the container and / or to change in the centering position when treating the container.
Alternativ sind die Zentrierteller passiv mitdrehend ausgebildet. Im Bereich der Zentrierteller sind dann lediglich die Hubeinrichtungen, insbesondere in Form elektrischer Hubmagneten, als aktive Komponenten ausgebildet. Ansonsten kann der Zentrierteller konstruktiv einfach als passive Baugruppe ausgebildet werden. Alternatively, the centering plates are passively co-rotating. In the area of the centering plates then only the lifting devices, in particular in the form of electric lifting magnets, are formed as active components. Otherwise, the centering plate can be structurally simply designed as a passive assembly.
Vorzugsweise sind die Hubeinrichtungen für die Zentriertelle Lineareinheiten kombinierter Hub-Dreh-Motoren. Die Zentrierteller sind dann sowohl axial als auch bezüglich ihrer Drehlage fest mit einem Läufer des Hub-Dreh-Motors verbunden. Preferably, the lifting devices for the centering are linear units of combined lift-turn motors. The centering plates are then connected both axially and with respect to their rotational position fixed to a rotor of the lifting rotary motor.
Vorzugsweise umfasst die Behandlungsmaschine wenigstens ein Behandlungsaggregat zum Etikettieren der Behälter, zum Bedrucken der Behälter und/oder zum Bestimmen der Drehlage der Behälter. Derartige Behandlungsaggregate sind vorzugsweise an der Behandlungsvorrichtung, insbesondere auf dem Behältertisch, umlaufend ausgebildet. Preferably, the processing machine comprises at least one treatment unit for labeling the containers, for printing on the containers and / or for determining the rotational position of the containers. Such treatment units are preferably formed circumferentially on the treatment device, in particular on the container table.
Die gestellte Aufgabe wird ebenso mit einem Maschinenblock gelöst, der die Behandlungsmaschine nach wenigstens einer der vorigen Ausführungsformen, eine Streckblasmaschine zum Herstellen der Behälter sowie eine Füllmaschine zum Abfüllen eines Produkts, insbesondere eines Getränks, in die Behälter umfasst. Die vorstehend genannten Vorteile kommen in einem Maschinenblock in besonderem Maße zum Tragen. The stated object is also achieved with a machine block comprising the treatment machine according to at least one of the previous embodiments, a stretch blow molding machine for producing the containers and a filling machine for filling a product, in particular a beverage, into the containers. The advantages mentioned above are particularly significant in a machine block.
Vorzugsweise ist der Maschinenblock zum blockinternen Neckhandling der Behälter ausgebildet. Das heißt, dass die Behälter in Maschinen vom Rundläufertyp verarbeitet werden und zwischen den einzelnen Maschinen des Maschinenblocks Sternfördereinrichtungen zur bodenfreien Übergabe der Behälter im Neckhandling ausgebildet sind. Preferably, the engine block is designed for intra-block neck handling of the containers. This means that the containers are processed in machines of the rotary type and between the individual machines of the machine block star conveyors are designed for ground-free transfer of the containers in the neck handling.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Preferred embodiments of the invention are shown in the drawing. Show it:
Die
Die Zentrierglocken
Die Zentrierteller
An den Zentriertellern
Die unteren Hubeinrichtungen
Der Zentrierteller
Die polygonale Welle-Nabe-Verbindung
Im gezeigten Beispiel umfasst die Welle-Nabe-Verbindung
Alternativ kann der Zentrierteller
Schematisch angedeutet ist ein Behandlungsaggregat
Der Vollständigkeit halber sind in der
Die
Die
Der Hub-Dreh-Motor
Der Hub-Motor
Die Zentrierglocken
Für die den Hub-Dreh-Motoren
Die
Mit der Behandlungsmaschine
Von der Streckblasmaschine
Hierbei wird vermieden, dass die Bodenbereiche
Nach erfolgter Übergabe der Behälter
Mit Hilfe des oberen Zentrierabschnitts
Je nach auszuführenden Behandlungsschritten kann der Zentrierteller
Je nach Behälterformat kann der Zentrierteller
Insbesondere bei runden Behälterquerschnitten kann der Zentrierteller
Die Hubeinrichtung
Die Formatanpassung bezüglich der Behälterhöhe erfolgt unabhängig von den Hubeinrichtungen
Die Ansteuerung erfolgt vorzugsweise mittels dezentraler Steuereinheiten
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- DE 102007050490 A1 [0002] DE 102007050490 A1 [0002]
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