DE102020117686A1 - Device and method for transporting containers in a beverage filling plant - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (1) und Verfahren zum Transportieren eines mit einem Füllprodukt befüllten Behälters (2), vorzugsweise in einer Getränkeabfüllanlage, wobei die Vorrichtung (1) aufweist: ein um eine erste Rotationsachse (21) rotierbares erstes Karussell (22) mit mindestens einer am ersten Karussell (22) angeordneten Behälterhalterung (23), wobei die Behälterhalterung (23) des ersten Karussells (22) bezüglich der ersten Rotationsachse (21) radial beweglich und eingerichtet ist, um den Behälter (2) von einer vorgelagerten Vorrichtung (10) zu übernehmen, an der radialen Position eines ersten Transferradius (rt) entlang eines Kreisbogens zu transportieren und an eine nachgelagerte Vorrichtung (30) zu übergeben; und eine erste Steuerung (25, 26), die eingerichtet ist, um die radiale Position der Behälterhalterung (23) des ersten Karussells (22) zu steuern, wobei die erste Steuerung (25, 26) vorzugsweise eine erste Steuerkurve (25) und ein an der Behälterhalterung (23) des ersten Karussells (22) angeordnetes erstes Steuerelement (26), das mit der ersten Steuerkurve (25) zusammenwirkt, aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuerung (25, 26) eingerichtet ist, um die Behälterhalterung (23) des ersten Karussells (22) vor der Übergabe des Behälters (2) von der Behälterhalterung (23) des ersten Karussells (22) an die nachgelagerte Vorrichtung (30) radial nach innen zu bewegen, vorzugsweise ausgehend vom ersten Transferradius (rt), so dass die Übergabe des Behälters (2) an einer radialen Position stattfindet, die näher an der ersten Rotationsachse (21) liegt als der erste Transferradius (rt).Device (1) and method for transporting a container (2) filled with a filling product, preferably in a beverage bottling plant, the device (1) having: a first carousel (22) which can be rotated about a first axis of rotation (21) and has at least one on the first Container holder (23) arranged on the carousel (22), wherein the container holder (23) of the first carousel (22) can be moved radially with respect to the first axis of rotation (21) and is set up to take over the container (2) from an upstream device (10). to transport at the radial position of a first transfer radius (rt) along a circular arc and to transfer to a downstream device (30); and a first controller (25, 26) arranged to control the radial position of the container holder (23) of the first carousel (22), the first controller (25, 26) preferably having a first cam (25) and a on the container holder (23) of the first carousel (22) arranged first control element (26) which cooperates with the first control cam (25); characterized in that the first control (25, 26) is set up to the container holder (23) of the first carousel (22) before the transfer of the container (2) from the container holder (23) of the first carousel (22) to the downstream To move the device (30) radially inwards, preferably starting from the first transfer radius (rt), so that the transfer of the container (2) takes place at a radial position that is closer to the first axis of rotation (21) than the first transfer radius (rt ).
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Transportieren eines mit einem Füllprodukt befüllten Behälters, vorzugsweise in einer Getränkeabfüllanlage.The present invention relates to a device and a method for transporting a container filled with a filling product, preferably in a beverage filling plant.
Stand der TechnikState of the art
Bei Getränkeabfüllanlagen in Rundläuferbauweise mit einer herkömmlichen Abfolge von nacheinander geschalteten Karussellen werden die zu behandelnden Behälter zwischen den Karussellen, in denen die Behälter einer Behandlung unterzogen werden, üblicherweise mittels Transfersternen transportiert. Beispielsweise werden zu befüllende Behälter in einem Füllerkarussell mit einem Füllprodukt befüllt und anschließend in einem nachgelagerten Verschließerkarussell verschlossen. Der Transfer der befüllten Behälter zwischen dem Füllerkarussell und dem Verschließerkarussell findet mittels eines oder mehrerer Transfersterne statt, wodurch der Material- und Ressourceneinsatz sowie die für die Anlage benötigte Grundfläche erhöht werden und die Investitionskosten steigen.In the case of beverage filling systems in rotary design with a conventional sequence of carousels connected in series, the containers to be treated are usually transported by means of transfer stars between the carousels in which the containers are treated. For example, containers to be filled are filled with a filling product in a filler carousel and then closed in a downstream closer carousel. The transfer of the filled containers between the filler carousel and the closer carousel takes place by means of one or more transfer stars, whereby the use of materials and resources as well as the floor space required for the system are increased and the investment costs rise.
Inzwischen wurden technische Lösungen entwickelt, die ohne die Verwendung eines oder mehrerer Transfersterne zwischen zwei Behandlungskarussellen auskommen. Dies wird gemäß der
Bei Anlagen mit hoher Leistung kann es bei der Übergabe der Behälter von einem Karussell an ein nachgelagertes Karussell, beispielsweise von einem Füllerkarussell an einen Transferstern oder von einem Transferstern an ein Verschließerkarussell oder in der Bauart ohne Transferstern vom Füllerkarussell an das Verschließerkarussell, zum Herausschwappen des Füllprodukts aus dem Behälter kommen. Die Ursache liegt darin, dass bei der standardmäßigen Übergabe von einer Kreisbahn auf eine gegenläufige Kreisbahn die schlagartige Beschleunigungsänderung zu einem undefinierten Schwappimpuls führt.In systems with high performance, when the containers are transferred from a carousel to a downstream carousel, for example from a filler carousel to a transfer star or from a transfer star to a closer carousel or in the design without a transfer star from the filler carousel to the closer carousel, the filling product can slosh out come out of the container. The reason is that in the standard transfer from a circular path to a circular path running in the opposite direction, the sudden change in acceleration leads to an undefined sloshing pulse.
Neben den ruckartigen Beschleunigungsänderungen bei der Übergabe bestimmen weitere Einflüsse ein etwaiges Herausschwappen des Füllprodukts aus dem Behälter. So beeinflusst die Füllhöhe das Schwappverhalten in zweierlei Hinsicht. Zum einen durch den Abstand des Flüssigkeitsspiegels zur Behältermündung, zum anderen hat auch die Fläche des Flüssigkeitsspiegels durch die Flüssigkeitsparabel einen großen Einfluss. Ferner beeinflusst die Übergabehöhe die Schwappneigung, da ein senkrechter Impuls auf den Behälter dazu führen kann, dass das Füllprodukt zentral aus dem Behälter herausspritzt. Die verschiedenen Schwappimpulse können sich überlagern und somit situationsbedingt verstärken.In addition to the sudden changes in acceleration during the transfer, other influences determine whether the filling product sloshes out of the container. The filling level influences the sloshing behavior in two ways. On the one hand, due to the distance between the liquid level and the container mouth, and on the other hand, the area of the liquid level due to the liquid parabola also has a major influence. The transfer height also influences the tendency to slosh, since a vertical impulse on the container can cause the filling product to splash out of the center of the container. The various sloshing impulses can overlap and thus intensify depending on the situation.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Transport eines mit einem Füllprodukt befüllten Behälters mittels einer Vorrichtung in Rundläuferbauweise, vorzugsweise in einer Getränkeabfüllanlage, weiter zu verbessern, insbesondere die Wahrscheinlichkeit des Überschwappens des Füllprodukts weiter zu reduzieren.One object of the present invention is to further improve the transport of a container filled with a filling product by means of a device in rotary design, preferably in a beverage filling plant, in particular to further reduce the probability of the filling product spilling over.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des nebengeordneten Verfahrensanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen folgen aus den Unteransprüchen, der folgenden Darstellung der Erfindung sowie der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele.The object is achieved by a device with the features of
Die Vorrichtung dient dem Transport eines mit einem Füllprodukt befüllten Behälters. Insbesondere ist der Behälter während des Transports offen, d.h. noch nicht mit einem Behälterverschluss verschlossen. Die Vorrichtung kommt besonders bevorzugt in einer Getränkeabfüllanlage zur Anwendung, so etwa zum Abfüllen von Wasser (still oder karbonisiert), Softdrinks, Bier, Wein, Saft, Smoothies, Milchprodukten, Mischgetränken und dergleichen.The device is used to transport a container filled with a filling product. In particular, the container is open during transport, i.e. not yet closed with a container closure. The device is particularly preferably used in a beverage filling system, for example for filling water (still or carbonated), soft drinks, beer, wine, juice, smoothies, dairy products, mixed drinks and the like.
Die Vorrichtung weist ein um eine erste Rotationsachse rotierbares erstes Karussell mit mindestens einer daran angeordneten Behälterhalterung auf. Die Behälterhalterung ist vorzugsweise am Umfangsbereich des ersten Karussells angeordnet bzw. montiert. Sofern das Karussell Bestandteil einer Behandlungsvorrichtung ist, kann der Behälterhalterung ein Behandlungsorgan zugeordnet sein, beispielsweise ein Füllorgan oder ein Verschließorgan.The device has a first carousel which is rotatable about a first axis of rotation and has at least one container holder arranged thereon. The container holder is preferably arranged or mounted on the circumferential area of the first carousel. If the carousel is part of a treatment device, the container holder can be assigned a treatment element, for example a filling element or a closing element.
Die Behälterhalterung des ersten Karussells ist bezüglich der ersten Rotationsachse radial beweglich und eingerichtet, um den Behälter von einer vorgelagerten Vorrichtung zu übernehmen, an der radialen Position eines ersten Transferradius entlang eines Kreisbogens zu bewegen bzw. zu transportieren, wobei die Kreisbogenbewegung durch die Drehung des ersten Karussells induziert ist, und an eine nachgelagerte Vorrichtung zu übergeben. Die Bezeichnungen „vorgelagert“ und „nachgelagert“ beziehen sich auf den Transportweg des Behälters, d.h. die vorgelagerte Vorrichtung befindet sich stromaufwärts des ersten Karussells, und die nachgelagerte Vorrichtung befindet sich stromabwärts des ersten Karussells. Die vorgelagerte Vorrichtung kann eine Behandlungsvorrichtung wie etwa eine Füllvorrichtung, ein Einlaufstern oder auch eine andere Behälterzufuhr sein, die imstande ist, den Behälter an die Behälterhalterung des ersten Karussells zu übergeben. Analog kann die nachgelagerte Vorrichtung eine Behandlungsvorrichtung wie etwa eine Verschließvorrichtung, ein Auslaufstern oder auch eine andere Behälterabfuhr sein, die imstande ist, den Behälter von der Behälterhalterung des ersten Karussells zu übernehmen.The container holder of the first carousel is radially movable with respect to the first axis of rotation and is set up to take over the container from an upstream device, to move or to transport it at the radial position of a first transfer radius along an arc of a circle, the arc movement being caused by the rotation of the first Carousels is induced, and to be transferred to a downstream device. The terms “upstream” and “downstream” refer to the transport route of the container, ie the upstream device is upstream of the first carousel, and the downstream device is located downstream of the first carousel. The upstream device can be a treatment device such as a filling device, an inlet star or some other container supply that is able to transfer the container to the container holder of the first carousel. Analogously, the downstream device can be a treatment device such as a closing device, an outlet star or some other container discharge that is able to take over the container from the container holder of the first carousel.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung weist ferner eine erste Steuerung auf, die eingerichtet ist, um die radiale Position der Behälterhalterung des ersten Karussells zu steuern, d.h. einzustellen. Die Steuerung erfolgt bei rotierendem Karussell, vorzugsweise in eindeutiger Abhängigkeit des Drehwinkels. Die erste Steuerung kann technisch unterschiedlich implementiert sein, beispielsweise elektromotorisch, magnetisch, hydraulisch, pneumatisch, rechnergestützt usw.; allerdings wird die radiale Position der Behälterhalterung vorzugsweise kurvengesteuert eingestellt. Zu diesem Zweck umfasst die erste Steuerung vorzugsweise eine erste Steuerkurve und ein an der Behälterhalterung des ersten Karussells angeordnetes erstes Steuerelement, das mit der ersten Steuerkurve mechanisch zusammenwirkt, beispielsweise indem das erste Steuerelement als Rolle an der Behälterhalterung ausgebildet ist und während der Drehung des ersten Karussells an der ersten Steuerkurve abrollt. Das erste Steuerelement überträgt die nockenartige Form der ersten Steuerkurve auf die Behälterhalterung und stellt so die radiale Position in Abhängigkeit des Drehwinkels des ersten Karussells ein. Normalerweise ist die erste Steuerkurve zumindest im Normalbetrieb der Vorrichtung drehfeste bzw. stationär gelagert, wobei durchaus eine Verstellbarkeit außerhalb oder auch während des Normalbetriebs realisiert sein kann, um das Bewegungsverhalten der Behälterhalterung in radialer Richtung zu justieren.The device according to the invention further comprises a first control which is arranged to control, i.e. adjust, the radial position of the container holder of the first carousel. The control takes place with the rotating carousel, preferably in a clear dependence on the angle of rotation. The first control can be implemented in different technical ways, for example electromotive, magnetic, hydraulic, pneumatic, computer-aided, etc .; however, the radial position of the container holder is preferably adjusted in a cam-controlled manner. For this purpose, the first control preferably comprises a first control cam and a first control element which is arranged on the container holder of the first carousel and which interacts mechanically with the first control curve, for example in that the first control element is designed as a roller on the container holder and during the rotation of the first carousel rolls on the first control curve. The first control element transfers the cam-like shape of the first control curve to the container holder and thus sets the radial position as a function of the angle of rotation of the first carousel. Normally, the first control cam is mounted in a rotationally fixed or stationary manner, at least during normal operation of the device, whereby an adjustability outside or also during normal operation can be realized in order to adjust the movement behavior of the container holder in the radial direction.
Erfindungsgemäß ist die erste Steuerung eingerichtet, um die Behälterhalterung des ersten Karussells vor der Übergabe des Behälters von der Behälterhalterung des ersten Karussells an die nachgelagerte Vorrichtung radial nach innen, d.h. in Richtung auf die erste Rotationsachse zu, zu bewegen. Somit findet die Übergabe des Behälters an einer radialen Position statt, die näher an der ersten Rotationsachse liegt als der erste Transferradius. Vorzugsweise wird die Behälterhalterung des ersten Karussells vor der Übergabe des Behälters von der Behälterhalterung des ersten Karussells an die nachgelagerte Vorrichtung ausgehend vom ersten Transferradius radial nach innen bewegt.According to the invention, the first control is set up to move the container holder of the first carousel radially inward, i.e. in the direction of the first axis of rotation, before the container is transferred from the container holder of the first carousel to the downstream device. The transfer of the container thus takes place at a radial position which is closer to the first axis of rotation than the first transfer radius. The container holder of the first carousel is preferably moved radially inward, starting from the first transfer radius, before the container is transferred from the container holder of the first carousel to the device located downstream.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Bezeichnungen „Behälter“, „Behälterhalterung“, „Behandlungsorgan“ und andere der sprachlichen Einfachheit halber oft im Singular verwendet werden. Der Plural ist jedoch mitumfasst, sofern dieser nicht technisch oder ausdrücklich ausgeschlossen ist. So ist üblicherweise eine Vielzahl von Behälterhalterungen jeweils an den entsprechenden Karussells montiert.It should be noted that the terms “container”, “container holder”, “treatment organ” and others are often used in the singular for the sake of linguistic simplicity. However, the plural is also included unless it is technically or expressly excluded. A large number of container holders are usually mounted on the respective carousels.
Die nach innen gerichtete radiale Bewegung der Behälterhalterung vor und gegebenenfalls während der Übergabe des Behälters an die nachgelagerte Vorrichtung, insbesondere kurz vor der Übergabe, induziert eine auf das Füllprodukt im Behälter wirkende Beschleunigung, die dem Schwappimpuls bei der Übergabe entgegenwirkt. Zudem wird der Übergabebereich durch die Überlagerung der Kreis- und Radialbewegung gestreckt, wodurch der Schwappimpuls von anderen möglichen Störgrößen, wie etwa Stößen, senkrechten Impulsen auf den Behälter bei der Übergabe usw., entkoppelt wird, da diese durch die „quasi-tangentiale“ Übergabe örtlich vom Wirksamwerden des Schwappimpulses getrennt werden. Dadurch lassen sich etwaige weitere Störgrößen getrennt und zielgerichtet ohne Interaktion minimieren.The inward radial movement of the container holder before and possibly during the transfer of the container to the downstream device, especially shortly before the transfer, induces an acceleration acting on the filling product in the container, which counteracts the sloshing pulse during the transfer. In addition, the transfer area is stretched by the superposition of the circular and radial movement, so that the sloshing pulse is decoupled from other possible disturbance variables, such as impacts, vertical pulses on the container during transfer, etc., as these are caused by the "quasi-tangential" transfer locally separated from the sloshing impulse becoming effective. This allows any further disturbance variables to be minimized separately and in a targeted manner without interaction.
Die Reduktion des Schwappimpulses, die an sich bereits aus verschiedenen Gründen wie Hygiene, Reinigungs- und Wartungsaufwand und dergleichen, vorteilhaft ist, kann zudem anderweitig nutzbringend angewendet werden, beispielsweise zu einer Leistungssteigerung der Anlage. Alternativ oder zusätzlich kann die maximale Füllhöhe des Füllprodukts im Behälter angehoben werden, wodurch die Vorrichtung zu einer Ressourcenreduktion beiträgt.The reduction of the sloshing pulse, which is already advantageous for various reasons such as hygiene, cleaning and maintenance costs and the like, can also be used in other beneficial ways, for example to increase the performance of the system. As an alternative or in addition, the maximum filling height of the filling product in the container can be increased, as a result of which the device contributes to a reduction in resources.
Vorzugsweise ist die erste Steuerung eingerichtet, um die Behälterhalterung des ersten Karussells so zu bewegen, dass eine überlagerte Beschleunigung aus radialer Beschleunigung und zentripetaler Beschleunigung der Behälterhalterung des ersten Karussells bei der Übergabe des Behälters von der Behälterhalterung des ersten Karussells an die nachgelagerte Vorrichtung im Wesentlichen null ist. Somit heben sich die radiale Beschleunigung und die zentripetale Beschleunigung auf, wodurch der Füllproduktspiegel im Behälter bei der Übergabe im Wesentlichen horizontal ist. Auf diese Weise kann der Schwappimpuls erheblich reduziert werden.The first controller is preferably configured to move the container holder of the first carousel in such a way that a superimposed acceleration of radial acceleration and centripetal acceleration of the container holder of the first carousel when the container is transferred from the container holder of the first carousel to the downstream device is essentially zero is. The radial acceleration and the centripetal acceleration thus cancel each other out, as a result of which the filling product level in the container is essentially horizontal during the transfer. In this way, the sloshing pulse can be reduced considerably.
Vorzugsweise ist die erste Steuerung eingerichtet, um die Behälterhalterung des ersten Karussells vor der Übergabe des Behälters von der Behälterhalterung des ersten Karussells an die nachgelagerte Vorrichtung so zu bewegen, dass die überlagerte Beschleunigung aus radialer Beschleunigung und zentripetaler Beschleunigung der Behälterhalterung des ersten Karussells eine Überhöhung erfährt. Mit „Überhöhung“ ist gemeint, dass die überlagerte Beschleunigung vor der Übergabe, insbesondere kurz vorher, ansteigt, ein lokales oder globales Maximum ausbildet und anschließend wieder abfällt. Die Beschleunigungsüberhöhung kann sich beispielsweise innerhalb eines Winkelsektors von ca. 45°, vorzugsweise ca. 25° oder darunter, abspielen.The first controller is preferably set up to move the container holder of the first carousel before the container is transferred from the container holder of the first carousel to the downstream device in such a way that the superimposed acceleration from radial acceleration and centripetal acceleration of the container holder of the first carousel is exaggerated . “Exaggeration” means that the superimposed acceleration increases before the handover, especially shortly before, develops a local or global maximum and then decreases again. The increase in acceleration can take place, for example, within an angular sector of approx. 45 °, preferably approx. 25 ° or less.
Die vorstehend dargelegte Ansteuerung der radialen Bewegung bzw. Beschleunigung der Behälterhalterung sieht eine weitere Annäherung an die ideale Übergabe des Behälters von dem ersten Karussell an die nachgelagerte Vorrichtung vor, indem ruckartige Beschleunigungsänderungen bei der Übergabe durch eine Beschleunigungsüberhöhung der überlagerten Beschleunigung aus radialer Beschleunigung und zentripetaler Beschleunigung reduziert werden. Auch wenn die realisierbare Beschleunigungsüberhöhung vor der Annäherung technisch beschränkt sein mag, so lässt sich nichtsdestotrotz eine deutliche Reduzierung des Schwappimpulses realisieren, beispielsweise auf ca. 50%.The control of the radial movement or acceleration of the container holder set out above provides a further approximation of the ideal transfer of the container from the first carousel to the downstream device, in that jerky acceleration changes during transfer due to an increase in acceleration of the superimposed acceleration from radial acceleration and centripetal acceleration be reduced. Even if the increase in acceleration that can be achieved before the approach may be technically limited, a significant reduction in the sloshing momentum can nonetheless be achieved, for example to approx. 50%.
Vorzugsweise ist die erste Steuerung so eingerichtet, dass die radiale Position der Behälterhalterung des ersten Karussells nach der Übernahme des Behälters von der vorgelagerten Vorrichtung über den ersten Transferradius hinaus erhöht wird, wodurch der Übergabebereich bei der Entgegennahme des Behälters von der vorgelagerten Vorrichtung gestreckt und damit die Schwappneigung reduziert wird. Vorzugsweise wird anschließend die radiale Position der Behälterhalterung des ersten Karussells wieder auf den ersten Transferradius zurückbewegt. Die Rückstellung auf den ersten Transferradius kann hierbei allmählich und somit ohne Risiko eines Überschwappens erfolgen, da üblicherweise ein vergleichsweise großer Winkelsektor bis zur Übergabe an die nachgelagerte Vorrichtung vom ersten Karussell überstrichen wird.The first controller is preferably set up so that the radial position of the container holder of the first carousel is increased beyond the first transfer radius after the container has been taken over from the upstream device, whereby the transfer area is stretched when the container is received from the upstream device and thus the The tendency to slosh is reduced. The radial position of the container holder of the first carousel is then preferably moved back to the first transfer radius. The return to the first transfer radius can take place gradually and thus without the risk of spilling over, since a comparatively large angular sector is usually swept by the first carousel up to the transfer to the downstream device.
Vorzugsweise ist die erste Steuerung eingerichtet, um die Behälterhalterung des ersten Karussells nach der Übernahme des Behälters von der vorgelagerten Vorrichtung so zu bewegen, dass die überlagerte Beschleunigung aus radialer Beschleunigung und zentripetaler Beschleunigung der Behälterhalterung des ersten Karussells eine Überhöhung erfährt. Auf diese Weise wird einem etwaigen Schwappimpuls, induziert durch die vorgelagerte Vorrichtung, entgegenwirkt.The first controller is preferably set up to move the container holder of the first carousel after the container has been taken over from the upstream device in such a way that the superimposed acceleration from radial acceleration and centripetal acceleration of the container holder of the first carousel is exaggerated. In this way, any sloshing pulse induced by the upstream device is counteracted.
Die Vorrichtung kann zumindest eine Behandlungsvorrichtung aufweisen, etwa eine Füllvorrichtung zum Befüllen des Behälters mit einem Füllprodukt und/oder eine Verschließvorrichtung zum Verschließen des mit einem Füllprodukt befüllten Behälters mit einem Behälterverschluss, wobei die Behandlungsvorrichtung das erste Karussell sowie mindestens ein der Behälterhalterung des ersten Karussells zugeordnetes Behandlungsorgan, etwa Füllorgan und/oder Verschließorgan, aufweist. In anderen Worten, das erste Karussell mit der radial bewegbaren Behälterhalterung und der entsprechenden Steuerung kann Teil einer Behandlungsvorrichtung sein, wodurch auf etwaige Transfersterne verzichtet oder deren Anzahl reduziert werden kann. Die Vorrichtung ist in diesem Fall besonders kompakt realisierbar.The device can have at least one treatment device, for example a filling device for filling the container with a filling product and / or a closing device for closing the container filled with a filling product with a container closure, the treatment device being assigned to the first carousel and at least one of the container holder of the first carousel Has treatment member, such as a filling member and / or closing member. In other words, the first carousel with the radially movable container holder and the corresponding control can be part of a treatment device, as a result of which any transfer stars can be dispensed with or their number can be reduced. In this case, the device can be made particularly compact.
Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung jedoch zumindest einen Transferstern auf, der das erste Karussell umfasst und eingerichtet ist, um den Behälter ohne Behandlung (abgesehen von dem bloßen Transfer) zu transportieren. Der Transfer kann von einer Füllvorrichtung zum Befüllen des Behälters mit einem Füllprodukt und/oder an eine Verschließvorrichtung zum Verschließen des mit dem Füllprodukt befüllten Behälters mit einem Behälterverschluss erfolgen. Durch die hierin dargelegte radial bewegbare Behälterhalterung und entsprechende Steuerung kann der Transferstern maschinenbaulich besonders kompakt ausgeführt werden, da übliche, vergleichsweise große Radien zur Reduzierung der Schwappneigung nicht implementiert werden müssen. Somit kann die Vorrichtung trotz Anwendung eines oder mehrerer Transfersterne maschinenbaulich kompakt realisiert werden, und gleichzeitig ist die Vorrichtung dadurch flexibel aufbau- und anwendbar.Particularly preferably, however, the device has at least one transfer star which surrounds the first carousel and is set up to transport the container without treatment (apart from the mere transfer). The transfer can take place from a filling device for filling the container with a filling product and / or to a closing device for closing the container filled with the filling product with a container closure. As a result of the radially movable container holder and corresponding control set forth herein, the transfer star can be designed to be particularly compact in terms of mechanical engineering, since the usual, comparatively large radii for reducing the tendency to slosh do not have to be implemented. Thus, despite the use of one or more transfer stars, the device can be implemented in a compact manner in terms of mechanical engineering, and at the same time the device is flexible in terms of construction and use.
Die vorstehend genannten technischen Wirkungen und Vorteile lassen sich weiter verbessern, indem die radiale Beweglichkeit der Behälterhalterung des ersten Karussells und die entsprechende Steuerung analog oder auch modifiziert auf eines oder beide der an der Übergabe des Behälters beteiligten Karussells, sofern die vorgelagerte und/oder nachgelagerte Vorrichtung ein solches umfasst, übertragen bzw. realisiert werden. Auf diese Weise lässt sich der Übergabebereich weiter strecken und der Übergabevorgang weiter „glätten“.The aforementioned technical effects and advantages can be further improved by adding the radial mobility of the container holder of the first carousel and the corresponding control analog or modified to one or both of the carousels involved in the transfer of the container, provided the upstream and / or downstream device this includes, transferred or implemented. In this way, the transfer area can be stretched further and the transfer process can be "smoothed out".
Zu diesem Zweck und aus den oben genannten Gründen weist die nachgelagerte Vorrichtung vorzugsweise auf: ein um eine zweite Rotationsachse rotierbares zweites Karussell mit mindestens einer am zweiten Karussell angeordneten Behälterhalterung zum Halten des Behälters während des Transports des Behälters durch das zweite Karussell, wobei die Behälterhalterung des zweiten Karussells bezüglich der zweiten Rotationsachse radial beweglich und eingerichtet ist, um den Behälter von dem ersten Karussell zu übernehmen und an der radialen Position eines zweiten Transferradius entlang eines Kreisbogens zu bewegen bzw. zu transportieren; und eine zweite Steuerung, die eingerichtet ist, um die radiale Position der Behälterhalterung des zweiten Karussells zu steuern, wobei die zweite Steuerung vorzugsweise eine zweite Steuerkurve und ein an der Behälterhalterung des zweiten Karussells angeordnetes zweites Steuerelement, das mit der zweiten Steuerkurve zusammenwirkt, aufweist.For this purpose and for the reasons mentioned above, the downstream device preferably has: a second carousel rotatable about a second axis of rotation with at least one container holder arranged on the second carousel for holding the container during the transport of the container through the second carousel, the container holder of the second carousel is radially movable with respect to the second axis of rotation and is configured to take over the container from the first carousel and to move or transport it at the radial position of a second transfer radius along an arc of a circle; and a second controller which is configured to control the radial position of the container holder of the second carousel, the second controller preferably having a second control cam and a second control element which is arranged on the container holder of the second carousel and which cooperates with the second control cam.
Aus den oben genannten Gründen ist die zweite Steuerung vorzugsweise so eingerichtet, dass die radiale Position der Behälterhalterung des zweiten Karussells nach der Übernahme des Behälters vom ersten Karussell über den zweiten Transferradius hinaus erhöht wird und vorzugsweise anschließend, d.h. nach der Erhöhung über den zweiten Transferradius hinaus, wieder auf den zweiten Transferradius zurückbewegt wird.For the reasons mentioned above, the second control is preferably set up so that the radial position of the container holder of the second carousel is increased beyond the second transfer radius after the container has been taken over from the first carousel and preferably afterwards, ie after the increase beyond the second transfer radius , is moved back to the second transfer radius.
Die zweite Steuerung ist aus den oben genannten Gründen vorzugsweise eingerichtet, um die Behälterhalterung des zweiten Karussells nach der Übernahme des Behälters vom ersten Karussell so zu bewegen, dass die überlagerte Beschleunigung aus radialer Beschleunigung und zentripetaler Beschleunigung der Behälterhalterung des zweiten Karussells eine Überhöhung erfährt.For the reasons mentioned above, the second controller is preferably set up to move the container holder of the second carousel after the container has been taken over from the first carousel in such a way that the superimposed acceleration from radial acceleration and centripetal acceleration of the container holder of the second carousel is exaggerated.
Alternativ oder zusätzlich kann auch die vorgelagerte Vorrichtung mit einer radial beweglichen Behälterhalterung und einer entsprechenden Steuerung ausgestattet sein. Zur sprachlichen Unterscheidung ist diesbezüglich von einem „dritten Karussell“, einer „dritten Rotationsachse“ usw. die Rede; allerdings ist damit keine Reihenfolge oder Ordnung impliziert. Insbesondere bedeutet eine etwaige Ausstattung der Vorrichtung mit einem dritten Karussell usw. nicht, dass neben dem ersten Karussell unbedingt ein zweites Karussell vorgesehen sein muss.As an alternative or in addition, the upstream device can also be equipped with a radially movable container holder and a corresponding control. In order to differentiate linguistically, a “third carousel”, a “third axis of rotation” etc. are mentioned; however, it does not imply any order or order. In particular, any equipment of the device with a third carousel etc. does not mean that a second carousel must necessarily be provided in addition to the first carousel.
Die vorgelagerte Vorrichtung weist aus den oben genannten Gründen vorzugsweise auf: ein um eine dritte Rotationsachse rotierbares drittes Karussell mit mindestens einer am dritten Karussell angeordneten Behälterhalterung zum Halten des Behälters während des Transports des Behälters durch das dritte Karussell, wobei die Behälterhalterung des dritten Karussells bezüglich der dritten Rotationsachse radial beweglich und eingerichtet ist, um den Behälter an der radialen Position eines dritten Transferradius entlang eines Kreisbogens zu bewegen bzw. zu transportieren und an das erste Karussell zu übergeben; und eine dritte Steuerung, die eingerichtet ist, um die radiale Position der Behälterhalterung des dritten Karussells zu steuern, wobei die dritte Steuerung vorzugsweise eine dritte Steuerkurve und ein an der Behälterhalterung des dritten Karussells angeordnetes drittes Steuerelement, das mit der dritten Steuerkurve zusammenwirkt, aufweist.For the reasons mentioned above, the upstream device preferably has: a third carousel rotatable about a third axis of rotation with at least one container holder arranged on the third carousel for holding the container during the transport of the container through the third carousel, the container holder of the third carousel with respect to the third axis of rotation is radially movable and configured to move or transport the container at the radial position of a third transfer radius along an arc of a circle and to transfer it to the first carousel; and a third control which is configured to control the radial position of the container holder of the third carousel, the third control preferably having a third control cam and a third control element which is arranged on the container holder of the third carousel and which interacts with the third control cam.
Vorzugsweise ist die dritte Steuerung aus den oben genannten Gründen eingerichtet, um die Behälterhalterung des dritten Karussells vor der Übergabe des Behälters von der Behälterhalterung des dritten Karussells an das erste Karussell, vorzugsweise ausgehend vom dritten Transferradius, radial nach innen, d.h. in Richtung auf die dritte Rotationsachse zu, zu bewegen, so dass die Übergabe des Behälters an einer radialen Position stattfindet, die näher an der dritten Rotationsachse liegt als der dritte Transferradius.For the reasons mentioned above, the third controller is preferably set up to move the container holder of the third carousel radially inward, ie towards the third, before the container is transferred from the container holder of the third carousel to the first carousel, preferably starting from the third transfer radius Axis of rotation to move, so that the transfer of the container takes place at a radial position that is closer to the third axis of rotation than the third transfer radius.
Die dritte Steuerung ist aus den oben genannten Gründen vorzugsweise eingerichtet, um die Behälterhalterung des dritten Karussells so zu bewegen, dass die überlagerte Beschleunigung aus radialer Beschleunigung und zentripetaler Beschleunigung bei der Übergabe des Behälters von der Behälterhalterung des dritten Karussells an das erste Karussell im Wesentlichen null ist.For the reasons mentioned above, the third control is preferably set up to move the container holder of the third carousel in such a way that the superimposed acceleration of radial acceleration and centripetal acceleration when the container is transferred from the container holder of the third carousel to the first carousel is essentially zero is.
Ferner ist die dritte Steuerung aus den oben genannten Gründen vorzugsweise eingerichtet, um die Behälterhalterung des dritten Karussells vor der Übergabe des Behälters von der Behälterhalterung des dritten Karussells an das erste Karussell so zu bewegen, dass die überlagerte Beschleunigung aus radialer Beschleunigung und zentripetaler Beschleunigung der Behälterhalterung des dritten Karussells eine Überhöhung erfährt.Furthermore, for the reasons mentioned above, the third controller is preferably set up to move the container holder of the third carousel prior to the transfer of the container from the container holder of the third carousel to the first carousel so that the superimposed acceleration from radial acceleration and centripetal acceleration of the container holder of the third carousel experiences a cant.
Die oben genannte Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Transportieren eines mit einem Füllprodukt befüllten Behälters, vorzugsweise in einer Getränkeabfüllanlage, gelöst, wobei das Verfahren aufweist: Drehen bzw. Rotieren eines ersten Karussells mit mindestens einer am ersten Karussell angeordneten Behälterhalterung um eine erste Rotationsachse, wobei die Behälterhalterung des ersten Karussells bezüglich der ersten Rotationsachse radial beweglich ist; Übernehmen des Behälters durch die Behälterhalterung von einer vorgelagerten Vorrichtung, wobei die Behälterhalterung an der radialen Position eines ersten Transferradius positioniert ist oder an diese nach der Übernahme bewegt wird; Bewegen bzw. Transportieren der Behälterhalterung des ersten Karussells an der radialen Position des ersten Transferradius entlang eines Kreisbogens durch die Drehung des ersten Karussells; Bewegen der Behälterhalterung des ersten Karussells radial nach innen, vorzugsweise ausgehend vom ersten Transferradius; Übergeben des Behälters an einer radialen Position, die näher an der ersten Rotationsachse liegt als der erste Transferradius, von der Behälterhalterung des ersten Karussells an eine nachgelagerte Vorrichtung.The above-mentioned object is also achieved by a method for transporting a container filled with a filling product, preferably in a beverage filling system, the method comprising: turning or rotating a first carousel with at least one container holder arranged on the first carousel about a first axis of rotation, wherein the container holder of the first carousel is radially movable with respect to the first axis of rotation; The container holder takes over the container from an upstream device, the container holder being positioned at the radial position of a first transfer radius or being moved to this after the takeover; Moving or transporting the container holder of the first carousel at the radial position of the first transfer radius along an arc of a circle by the rotation of the first carousel; Moving the container holder of the first carousel radially inward, preferably starting from the first transfer radius; Transferring the container from the container holder of the first carousel to a downstream device at a radial position which is closer to the first axis of rotation than the first transfer radius.
Die Merkmale, technischen Wirkungen, Vorteile sowie Ausführungsbeispiele, die in Bezug auf die Vorrichtung beschrieben wurden, gelten analog für das Verfahren. Insbesondere kann das Verfahren mit einer Vorrichtung gemäß einer der vorstehend dargelegten Ausführungsvarianten durchgeführt werden.The features, technical effects, advantages and exemplary embodiments that have been described in relation to the device apply analogously to the method. In particular, the method can be carried out with a device according to one of the embodiment variants set out above.
So wird die Behälterhalterung des ersten Karussells aus den oben genannten Gründen vorzugsweise so bewegt, dass eine überlagerte Beschleunigung aus radialer Beschleunigung und zentripetaler Beschleunigung der Behälterhalterung des ersten Karussells bei der Übergabe des Behälters von der Behälterhalterung des ersten Karussells an die nachgelagerte Vorrichtung im Wesentlichen null ist.For the reasons mentioned above, the container holder of the first carousel is preferably moved in such a way that a superimposed acceleration of radial acceleration and centripetal acceleration of the container holder of the first carousel when the container is transferred from the container holder of the first carousel to the downstream device is essentially zero .
Vorzugsweise wird die Behälterhalterung des ersten Karussells vor der Übergabe des Behälters von der Behälterhalterung des ersten Karussells an die nachgelagerte Vorrichtung aus den oben genannten Gründen vorzugsweise so bewegt, dass die überlagerte Beschleunigung aus radialer Beschleunigung und zentripetaler Beschleunigung der Behälterhalterung des ersten Karussells eine Überhöhung erfährt.For the reasons mentioned above, the container holder of the first carousel is preferably moved before the container is transferred from the container holder of the first carousel to the downstream device in such a way that the superimposed acceleration from radial acceleration and centripetal acceleration of the container holder of the first carousel is exaggerated.
Vorzugsweise wird die radiale Position der Behälterhalterung des ersten Karussells aus den oben genannten Gründen nach der Übernahme des Behälters von der vorgelagerten Vorrichtung über den ersten Transferradius hinaus erhöht und anschließend gegebenenfalls wieder auf den ersten Transferradius zurückbewegt.For the reasons mentioned above, the radial position of the container holder of the first carousel is preferably increased beyond the first transfer radius after the container has been taken over from the upstream device and then optionally moved back to the first transfer radius.
Vorzugsweise wird die Behälterhalterung des ersten Karussells aus den oben genannten Gründen nach der Übernahme des Behälters von der vorgelagerten Vorrichtung so bewegt, dass die überlagerte Beschleunigung aus radialer Beschleunigung und zentripetaler Beschleunigung der Behälterhalterung des ersten Karussells eine Überhöhung erfährt.For the reasons mentioned above, the container holder of the first carousel is preferably moved after the container has been taken over from the upstream device in such a way that the superimposed acceleration from radial acceleration and centripetal acceleration of the container holder of the first carousel is exaggerated.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele ersichtlich. Die darin beschriebenen Merkmale können alleinstehend oder in Kombination mit einem oder mehreren der oben dargelegten Merkmale umgesetzt werden, insofern sich die Merkmale nicht widersprechen. Die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele erfolgt dabei mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen.Further advantages and features of the present invention can be seen from the following description of preferred exemplary embodiments. The features described therein can be implemented alone or in combination with one or more of the features set out above, provided the features do not contradict one another. The following description of preferred exemplary embodiments is made with reference to the accompanying drawings.
FigurenlisteFigure list
Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
-
1 schematisch eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältern mit einem Füllprodukt und anschließenden Verschließen der befüllten Behälter mit je einem Behälterverschluss; -
2 schematisch eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältern mit einem Füllprodukt und anschließenden Verschließen der befüllten Behälter mit je einem Behälterverschluss gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; -
3 eine dreidimensionale, geschnittene Ansicht eines Transfersterns mit einem Karussell gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; und -
4 einen Graphen der die radiale Position einer Behälterhalterung, deren radiale Beschleunigung sowie überlagerte Beschleunigung als Funktion des Drehwinkels des Karussells zeigt.
-
1 schematically a top view of a device for filling containers with a filling product and then closing the filled containers with a container closure each; -
2 schematically a top view of a device for filling containers with a filling product and then closing the filled containers with a container closure each according to a further exemplary embodiment; -
3 a three-dimensional, sectional view of a transfer star with a carousel according to a further embodiment; and -
4th a graph showing the radial position of a container holder, its radial acceleration and superimposed acceleration as a function of the angle of rotation of the carousel.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter AusführungsbeispieleDetailed description of preferred exemplary embodiments
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanz zu vermeiden.Preferred exemplary embodiments are described below with reference to the figures. Identical, similar or identically acting elements are provided with identical reference symbols in the figures, and a repeated description of these elements is in some cases dispensed with in order to avoid redundancy.
Die
Die Füllvorrichtung 10 weist ein Behandlungskarussell in Form eines um eine Rotationsachse 11 rotierenden Füllerkarussells 12 auf, an dessen Umfangsbereich mindestens eine Behälterhalterung 13, vorzugsweise eine Vielzahl von Behälterhalterungen 13, zum Aufnehmen und Halten der zu befüllenden Behälter 2 sowie mindestens ein der Behälterhalterung 13 zugeordnetes Füllorgan (in den Figuren nicht gezeigt), vorzugsweise eine Vielzahl von entsprechend zugeordneten Füllorganen, zum Befüllen der zu befüllenden Behälter 2 angeordnet sind.The filling
Als abzufüllende Füllprodukte kommen bevorzugt Getränke in Betracht, wie beispielsweise Wasser (still oder karbonisiert), Softdrinks, Bier, Wein, Saft, Smoothies, Milchprodukte, Mischgetränke und dergleichen.The filling products to be filled are preferably drinks, such as water (still or carbonated), soft drinks, beer, wine, juice, smoothies, milk products, mixed drinks and the like.
Die Verschließvorrichtung 30 gemäß dem Ausführungsbeispiel der
Das Karussell 22, hierin auch als „erstes Karussell“ bezeichnet, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der
Das Füllerkarussell 12 ist beabstandet von dem Karussell 22 angeordnet, so dass sich der Füllerteilkreis 14 des Füllerkarussells 12 und der Karussellteilkreis 24 des Karussells 22 weder schneiden noch tangieren.The
In Transportrichtung der Behälter 2 gesehen ist dem Füllerkarussell 12 ein Behälterzulauf 40 vorgelagert, von dem die zu befüllenden Behälter 2 an die Behälterhalterung 13 des Füllerkarussells 12 übergeben werden. Der Behälterzulauf 40 kann beispielsweise in Form eines Transfersterns oder eines Förderbandes eingerichtet sein.Viewed in the direction of transport of the
Um die befüllten Behälter 2 von dem Füllerkarussell 12 an das Karussell 22 zu transferieren, ist die Behälterhalterung 23 des Karussells 22 radial beweglich, insbesondere verschiebbar, eingerichtet. Die radiale Beweglichkeit kann, wie in den Ausführungsbeispielen der
In den Ausführungsbeispielen der
Es kann auf diese Weise eine Übergabe des Behälters 2 zwischen Behandlungskarussells, die unterschiedliche Behandlungsmöglichkeiten bereitstellen, erreicht werden. Neben den bereits genannten Behandlungsmöglichkeiten des Befüllens und Verschließens kann das jeweilige Behandlungskarussell eine oder mehrere der folgenden Behandlungsmöglichkeiten bereitstellen: Verschwenken, Rotieren, Etikettieren, Schrumpfen, Blasen, Streckblasen, Öffnen, Domabschneiden, Reinigen, Sterilisieren, Aktivieren, Rinsen (gasförmig und/oder flüssig), Überschwallen, Erwärmen, Erhitzen, Kühlen, Ausblasen, Abflammen, Entfernen elektrostatischer Aufladung, Vorfüllen, Fertigfüllen, Vorverschließen mit Vorverschluss, Aufsetzen eines ersten Verschlussteils und/oder Aufsetzen eines zweiten Verschlussteils.In this way, the
Die in den Ausführungsbeispielen der
Die radiale Position der Behältertransferaufnahme 23a wird dabei in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mittels eines an der Behältertransferaufnahme 23a angeordneten Steuerelements 26 gesteuert, welches mit einer stationär angeordneten Steuerkurve 25 zusammenwirkt. Die Steuerkurve 25 ist hierbei in Form einer Nockenkurve gestaltet, so dass die Veränderung der radialen Position der Behältertransferaufnahme 23a kontinuierlich und ohne ruckartige Bewegungen erfolgen kann, wodurch ein Überschwappen des in dem unverschlossenen, befüllten Behälter 2 befindlichen Füllprodukts verhindert oder zumindest minimiert werden kann.In the exemplary embodiment shown, the radial position of the
Die Ansteuerung des Steuerelements 26 durch die Steuerkurve 25 wird weiter unten mit Bezug auf die
Die Behältertransferaufnahme 23a befindet sich in der in
Zum Führen der Behältertransferaufnahme 23a oder der Behälterhalterung 23 in radialer Richtung bezüglich der Rotationsachse 21 des Karussells 22 ist eine Führung in Form einer beispielsweise in der
Durch eine optionale, radial außenseitig konzentrisch zu dem Karussell 22 angeordnete Außenführung 28 wird der Behälter 2 während des Transports und/oder Verschließvorgangs in die Behälterhalterung 23 gedrückt, um ein Verrutschen oder Verdrehen des Behälters 2 zu verhindern und um sicherzustellen, dass die zentrische Position des Behälters 2 bezüglich eines etwaig darüber angeordneten Verschließkopfs beibehalten wird.By means of an optional
In Transportrichtung der Behälter 2 gesehen schließt sich an den Behandlungs- bzw. Transportbereich des Karussells 22 (
Die
Das Karussell 22 weist Behälterhalterungen 23 an dessen Umfang auf, deren radiale Beweglichkeit in diesem Fall nicht durch zugeordnete Behältertransferaufnahmen 23a realisiert ist, sondern die selbst in radialer Richtung bezüglich der Rotationsachse 21 verschiebbar eingerichtet sind. Die in der
Die Behälterhalterungen 23 sind vorzugsweise als sogenannte Neckhandlingklammern ausgebildet, die eingerichtet sind, um flaschenförmige Behälter 2 an ihren jeweiligen Flaschenhälsen aufzunehmen und zu halten. Jede Behälterhalterung 23 ist radial verschiebbar gelagert und kann somit dem durch die Steuerkurve 25 vorgegebenen Bewegungsablauf folgen.The
Die Ansteuerung der Behälterhalterungen 23 durch die Steuerkurve 25 oder alternative Aktuatoren (elektromotorisch, magnetisch, hydraulisch, pneumatisch usw.) induziert bestimmte Bewegungs- und Beschleunigungsmuster, unter anderem eine oder mehrere „Beschleunigungsüberhöhung(en)“, die nachfolgend mit Bezug auf den Graphen der
Die
Es sei darauf hingewiesen, dass die in der
Die x-Achse der
Die Ansteuerung der Behälterhalterung 23 sei gemäß dem Ausführungsbeispiel der
In Phase 1, ausgehend von φ = 0° bis kurz vor der Behälterübergabe an die Verschließvorrichtung 30, beispielsweise bei etwa φ = 1,3°, bewegt sich die Behälterhalterung 23 radial nach innen. Dabei wird die Behälterhalterung 23 in Bewegungsrichtung schon wieder abgebremst, da sie aus der nach innen gerichteten Bewegung kommend (vgl. Phase 8) bei der Übergabe die minimale radiale Position auf dem Karussellteilkreis 24 einnimmt. Durch das Abbremsen steigt die radiale Beschleunigung ar kontinuierlich bis zum Übergabepunkt auf den Wert der Zentripetalbeschleunigung. Daraus folgt, dass die überlagerte Beschleunigung ag zum Übergabepunkt hin gegen 0 geht.In
Am Übergabepunkt des Behälters 2 an das Verschließerkarussell 32 der Verschließvorrichtung 30 - der Phase 2 - gilt: r = Radius des Karussellteilkreises 24; ag = 0, da ag= az - ar. In anderen Worten, ar springt am Übergabepunkt auf 0. Die radiale Geschwindigkeit der Behälterhalterung 23 ist auf 0 abgebremst und befindet sich zusammen mit der Behälterachse auf dem Radius des Karussellteilkreises 24. Die radiale Beschleunigung ar ist an bzw. kurz vor dem Übergabepunkt genauso groß wie die Zentripetalbeschleunigung az, jedoch in entgegengesetzter Richtung. Die beiden Beschleunigungen az und ar heben sich auf, wodurch der Füllproduktspiegel im Behälter 2 horizontal ist.At the transfer point of the
Die Phase 3 beschreibt den Zeitraum bzw. Winkelsektor kurz nach der Abgabe des Behälters 2 an die Verschließvorrichtung 30, beispielsweise etwa 1,3° hinter dem Übergabepunkt, bis kurz vor der Übergabe eines neuen Behälters 2 von der Füllvorrichtung 10 an den Transferstern 20. Die Behälterhalterung 23 verbleibt unbewegt an der Teilkreisposition r = 0 mm. Es befindet sich kein Behälter in der Behälterhalterung 23, auf die nun die Zentripetalbeschleunigung az wirkt, während für die Radialbeschleunigung gilt: ar = 0.
Kurz vor dem Übergabepunkt eines neuen befüllten Behälters 2 von der Füllvorrichtung 10 an das Karussell 22, der Phase 4, beginnt die Behälterhalterung 23 sich nach außen zu bewegen, wodurch die radiale Beschleunigung ar auf die positive Zentripetalbeschleunigung az springt. Die überlagerte Beschleunigung agwird zu 0.Shortly before the transfer point of a new filled
In der Phase 5, die einen Bereich kurz nach der Übergabe des offenen, befüllten Behälters 2 von der Füllvorrichtung 10 an das Karussell 22 bezeichnet, bewegt sich die Behälterhalterung 23 mit steigender Geschwindigkeit radial nach außen. Dadurch reduziert sich die radiale Beschleunigung ar mit konstanter Steigung. Die überlagerte Beschleunigung ag steigt entsprechend an.In
An die Phase 5 schließt sich ein Bereich der Beschleunigungsüberhöhung an, der durch die Phase 6 in der
Während der Beschleunigungsüberhöhung in Phase 6 überfährt die Behälterhalterung 23 einen Radius rt, der hierin auch als „Transferradius“ bezeichnet sei. In anderen Worten, die radiale Position der Behälterhalterung 23 wird über den Transferradius rt hinaus erhöht. Der Transferradius rt ist hierbei jener Radius, mit dem der Behälter 2 weitestgehend von der Füllvorrichtung 10 zur Verschließvorrichtung 30 transportiert wird; er entspricht dem maximalen Teilkreisradius eines üblichen Karussells bzw. Transfersterns. Dieser Transferradius rt wird, nachdem er in Phase 6 überstiegen wurde, im Übergang der Phase 6 zur Phase 7 von der Behälterhalterung 23 allmählich von „oben“ angenähert. Die radiale Beschleunigung ar wird zu 0, die Zentripetalbeschleunigung az und damit die überlagerte Beschleunigung ag schwingen sich auf einen Wert ein, der dem Transferradius rt entspricht. Die radiale Position der Behälterhalterung 23 mit Behälter 2 am Transferradius rt wird nun bis zur Annäherung an die Verschließvorrichtung 30 beibehalten.During the excessive acceleration in phase 6, the
In der Phase 8, kurz vor der Übergabe des Behälters 2 an die Verschließvorrichtung 30, wird die Behälterhalterung 23 nach innen beschleunigt. Durch das anschließende Abbremsen und der daraus resultierenden negativen radialen Beschleunigung ar < 0 ergibt sich erneut eine Überhöhung der überlagerten Beschleunigung ag.In
Bei der standardmäßigen Übergabe eines Behälters 2 von einer Kreisbahn auf eine gegenläufige Kreisbahn führt die schlagartige Beschleunigungsänderung normalerweise zu einem undefinierten Schwappimpuls. Idealerweise sollte der Übergang stetig angenähert und die Übergabe entlang einer Übergabestrecke anstelle eines Übergabepunktes realisiert werden. Dies ist jedoch im Fall von Anlagen in Rundläuferbauweise technisch kaum ideal zu lösen.In the standard transfer of a
Der vorstehend dargelegte Ablauf sieht nun eine Annäherung an die ideale Übergabe eines Behälters 2 von einem Karussell an ein anderes Karussell vor, indem die ruckartigen Beschleunigungsänderungen bei der Übergabe durch eine Beschleunigungsüberhöhung der überlagerten Beschleunigung ag aus radialer Beschleunigung ar und zentripetaler Beschleunigung az reduziert werden. Auch wenn die mögliche Beschleunigungsüberhöhung vor der Annäherung technisch beschränkt sein mag, lässt sich dennoch eine deutliche Reduzierung des Schwappimpulses realisieren, beispielsweise auf ca. 50%.The sequence outlined above now provides an approximation of the ideal transfer of a
Die Wirkung lässt sich weiter verbessern, indem die radiale Beweglichkeit des einen an der Übergabe des Behälters 2 beteiligten Karussells, beispielsweise des Karussells 22 des Transfersterns 20, auch für das andere beteiligte Karussell, beispielsweise das Füllerkarussell 12 und/oder das Verschließerkarussell 32, realisiert wird. In anderen Worten, vorzugsweise sind die Behälterhalterung(en) 13, 33 des Füllerkarussells 12 und/oder des Verschließerkarussells 32 ebenfalls radial verschiebbar eingerichtet, wobei deren Steuerung bzw. Kurvenführung (in den Figuren der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt) so erfolgt, dass sie eine Beschleunigungsüberhöhung vor bzw. nach (je nach Übergaberichtung) erzielen. Auf diese Weise lässt sich der Schwappimpuls nahezu vollständig eliminieren, und die Neigung des Füllproduktspiegels ergibt sich nur noch aus der überhöhten Kreisbeschleunigung.The effect can be further improved by realizing the radial mobility of one of the carousels involved in the transfer of the
Zudem kann über eine weitere Streckung des Übergabebereichs eine Entkopplung des Schwappimpulses von anderen Störgrößen, wie etwa Stößen, Fallen des Behälters bei der Übergabe usw., erfolgen, da diese durch die „quasi-tangentiale“ Übergabe örtlich vom Wirksamwerden des Schwappimpulses getrennt werden. Dadurch lassen sich etwaige weitere Störgrößen getrennt und zielgerichtet ohne Interaktion minimieren.In addition, by further stretching the transfer area, the sloshing pulse can be decoupled from other disturbance variables, such as bumps, falling of the container during transfer, etc., as these are locally separated from the sloshing pulse becoming effective through the "quasi-tangential" transfer. This allows any further disturbance variables to be minimized separately and in a targeted manner without interaction.
Die Ausführungsformen gemäß den
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.As far as applicable, all of the individual features shown in the exemplary embodiments can be combined with one another and / or exchanged without departing from the scope of the invention.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Vorrichtung zum Behandeln von BehälternDevice for treating containers
- 22
- Behältercontainer
- 1010
- Vorgelagerte Vorrichtung/FüllvorrichtungUpstream device / filling device
- 1111th
- Dritte Rotationsachse/RotationsachseThird axis of rotation / axis of rotation
- 1212th
- Drittes Karussell/FüllerkarussellThird carousel / filler carousel
- 1313th
- BehälterhalterungContainer holder
- 1414th
- FüllerteilkreisFiller circle
- 2020th
- TransfersternTransfer star
- 2121
- Erste Rotationsachse/RotationsachseFirst axis of rotation / axis of rotation
- 2222nd
- Erstes KarussellFirst carousel
- 2323
- BehälterhalterungContainer holder
- 23a23a
- BehältertransferaufnahmeContainer transfer pick-up
- 2424
- KarussellteilkreisCarousel pitch circle
- 2525th
- Erste Steuerkurve/SteuerkurveFirst control curve / control curve
- 2626th
- Erstes Steuerelement/SteuerelementFirst control / control
- 2727
- GleitlagerungPlain bearing
- 2828
- AußenführungExternal guide
- 3030th
- Nachgelagerte Vorrichtung/VerschließvorrichtungDownstream device / closing device
- 3131
- Zweite Rotationsachse/RotationsachseSecond axis of rotation / axis of rotation
- 3232
- Zweites Karussell/VerschließerkarussellSecond carousel / closer carousel
- 3333
- BehälterhalterungContainer holder
- 4040
- BehälterzulaufContainer inlet
- 5050
- Behälterauslauf Container outlet
- rr
- radiale Positionradial position
- rtrt
- TransferradiusTransfer radius
- arar
- radiale Beschleunigungradial acceleration
- azaz
- ZentripetalbeschleunigungCentripetal acceleration
- agag
- Überlagerung aus radialer und zentripetaler BeschleunigungSuperposition of radial and centripetal acceleration
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102016106378 A1 [0003]DE 102016106378 A1 [0003]
Claims (15)
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DE102020117686.4A DE102020117686A1 (en) | 2020-07-03 | 2020-07-03 | Device and method for transporting containers in a beverage filling plant |
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---|---|---|---|
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Publications (1)
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2020
- 2020-07-03 DE DE102020117686.4A patent/DE102020117686A1/en active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B67C0003240000 Ipc: B65G0047860000 |
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