DE19928325A1 - Abfüllvorrichtung für Flaschen - Google Patents
Abfüllvorrichtung für FlaschenInfo
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Abstract
Bei einer Abfüllvorrichtung für Flaschen sind eine Blasmaschine zum Herstellen der Flaschen, eine Spülmaschine zum Reinigen der fertig geblasenen Flaschen und eine Füllmaschine zum Befüllen der gereinigten Flaschen synchron zueinander antreibbar und es werden die Flaschen durch formschlüssige Transportelemente teilungsgerecht zwischen den Maschinen überführt. Hierdurch wird ohne nennenswerte Einbußen im Wirkungsgrad der Raum- und Kostenbedarf der Vorrichtung wesentlich gesenkt.
Description
Die Erfindung betrifft eine Abfüllvorrichtung für Flaschen
oder dergleichen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art werden die
Flaschen mittels relativ langer Luftförderer ungeordnet und
mit gegenseitigem Kontakt von der Blasmaschine zur
Spülmaschine (Rinser) transportiert. Man erhofft sich
hierdurch eine gewisse Pufferwirkung, so dass zumindest
kurzzeitige Störungen in der Spülmaschine oder Füllmaschine
kompensiert werden können, ohne dass die Blasmaschine
stillgesetzt werden muß. Dies führt zwangsläufig zu einer
kosten- und raumintensiven Bauweise der Abfüllanlage. Auch
hat sich gezeigt, dass auf den einen hohen Energieeinsatz
erfordernden Luftförderern selbst wiederum Störungen
entstehen, die den Wirkungsgrad der Abfüllanlage senken.
Außerdem sind die im Bereich der Spülmaschine und der
Füllmaschine auftretenden Störungen nicht immer innerhalb der
von den Luftförderern zu Verfügung gestellten Pufferzeit zu
beheben, so dass trotz dieser aufwendigen Bauweise ein
fallweises Stillsetzen der Blasmaschine nicht zu umgehen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer
Abfüllvorrichtung der eingangs genannten Art ohne
nennenswerte Einbußen im Wirkungsgrad den Raum- und
Kostenbedarf wesentlich zu senken.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen
des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bei einer erfindungsgemäßen Abfüllvorrichtung wird bewußt auf
einen Pufferförderer zwischen Blasmaschine und Spül- bzw.
Füllmaschine verzichtet und es werden die fertig geblasenen
Flaschen auf kürzestem Wege absolut schonend und
störungsfrei, ohne gegenseitigem Kontakt, durch die
formschlüssig arbeitenden Transportorgane zwischen der
Blasmaschine und der Spülmaschine überführt, die im
Normalbetrieb synchron zueinander angetrieben sind. Hierdurch
werden die sonst im Bereich der Luftförderer auftretenden
Störungen absolut verhindert und es wird der Wirkungsgrad
verbessert. Hinzukommt der wegfallende Energiebedarf für die
Luftförderer und die enormen Einsparungen an
Investitionskosten und Raum für die Abfüllanlage.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Im Nachstehenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 die schematische Draufsicht auf eine
Abfüllvorrichtung für Flaschen,
Fig. 2 den Schnitt A-B nach Fig. 1,
Fig. 3 die Draufsicht auf Fig. 2.
Die Abfüllvorrichtung nach Fig. 1 bis 3 ist zum Herstellen,
Reinigen, Füllen und Verschließen von Einweg-Getränkeflaschen
aus PET, im Nachstehenden kurz Flaschen 1, eingerichtet,
wobei die Flaschen 1 einen angeformten Halskragen 1a
aufweisen.
Die Abfüllvorrichtung umfaßt im wesentlichen eine
Streckblasmaschine 2 mit vorgeschalteter Vorformling-
Zuführung 14, eine Spülmaschine 3 in Form eines Rinsers,
sowie eine Füllmaschine 4 mit integrierter Verschließstation
12. Die vorgenannten Maschinen sind als Rundläufer
ausgebildet und werden im normalen Produktionsbetrieb durch
eine Antriebseinrichtung in Pfeilrichtung synchron und
kontinuierlich angetrieben. Die Antriebseinrichtung umfaßt
beispielsweise mehrere Elektromotoren 15, 16, 17, die durch
eine nicht gezeigte elektronische Steuereinrichtung auf
Gleichlauf gehalten werden.
Die Streckblasmaschine 2 weist ein Heizrad 18 zum Erwärmen
der durch die Zuführung 14 einzeln überreichten Vorformlinge
19 und ein konzentrisch darunter angeordnetes Blasrad 20 auf,
in dem die auf Verarbeitungstemperatur erwärmten Vorformlinge
19 mittels mechanischer Vorstreckung und pneumatischem
Aufblasen in ihre endgültige Form verbracht werden. Die
fertigen Flaschen 1 werden durch einen Auslaufstern 9 aus der
geöffneten Blasform (nicht gezeigt) entnommen. Der
Auslaufstern 9 ist mit federnden Greifzangen versehen (nicht
gezeigt), wodurch ein zuverlässiges Entnehmen und
Weiterreichen der fertigen Flaschen 1 realisierbar ist. Eine
entsprechende Streckblasmaschine ist detailliert in der
WO 98/35 815 beschrieben. Darin ist auch gezeigt wie durch eine
gesteuerte Relativbewegung der Greifzangen in Umfangsrichtung
der Abstand und die Geschwindigkeit der Flaschen verändert
werden kann.
Die Spülmaschine 2 weist einen Einlaufstern 10 und einen
Rotor 21 auf, der mit um 180 Grad gesteuert verschwenkbaren
Flaschengreifern (nicht gezeigt) und diesen zugeordneten,
nach oben gerichteten Spritzdüsen 22 ausgestattet ist. Die
durch den Einlaufstern in aufrechter Normalposition - in der
sie die Streckblasmaschine 2 verlassen haben - zugeführten
Flaschen 1 werden im Bereich des Rotor 21 um 180 Grad
hochgeschwenkt, so dass ihre offene Mündung nach unten weist.
Anschließend wird durch die ventilgesteuerten Spritzdüsen 22
Wasser in die Flaschen 1 eingespritzt, wodurch Fremdkörper
und Verunreinigungen zuverlässig entfernt werden. Eine
ensprechende Spülmaschine ist in der EP 0 721 808 A1
detailliert beschrieben. Je nach dem geforderten Reinheits-
bzw. Sterilitätsgrad der zu befüllenden Flaschen 1 können
diese im Bereich der Spülmaschine 3 mit einem oder mehreren
Fluiden, angefangen von reinem Leitungswasser bis hin zu
Sterilisationsflüssigkeiten, ggf. mit anschließendem
Ausblasen durch Sterilluft usw., behandelt werden.
Die Füllmaschine 4 weist einen Einlaufstern 5, der
gleichzeitig Auslaufstern der Spülmaschine 3 ist, einen Rotor
in Form eines Ringkessels 23, einen Zwischenstern 24, eine
integrierte Verschließstation 12 mit einem Drehtisch und
einen Auslaufstern 25 auf. Durch den als Transferstern
dienenden Einlaufstern 5 werden die in der Spülmaschine 3
gereinigten leeren Flaschen 1 auf kürzestem Weg dem
Ringkessel 23 zugeführt, der mit mehreren Füllorganen 26
bestückt ist. Durch diese werden die am Halskragen 1a
gehaltenen Flaschen 1 mittels eines üblichen Füllverfahrens,
z. B. nach Spülung und Vorspannung mit CO2-Gas, unter
Überdruck mit einem CO2-haltigen Getränk befüllt. Eine
entsprechende Füllmaschine ist in der EP 0 893 396 A1
detailliert beschrieben. Da während des Transports der frisch
geblasenen Flaschen 1 von der Streckblasmaschine 2 über die
Spülmaschine 3 zur Füllmaschine 4 ausreichend Zeit für eine
Abkühlung und Verfestigung der Flaschen 1 gegeben ist, können
diese ohne zusätzliche Maßnahmen, wie z. B. Beaufschlagung mit
Außendruck in geschlossenen Kammern, mit jedem beliebigen
Füllverfahren, auch mit überatmosphärischem Gegendruck, mit
jedem beliebigen Getränk gefüllt werden.
Die befüllten Flaschen 1 werden durch den Zwischenstern 24
auf dem kürzesten Weg zur Verschließstation 12 geführt und
dort in der üblichen Weise beispielsweise durch einen
Schraubverschluss verschlossen. Die gefüllten und
verschlossenen Flaschen 1 werden vom Auslaufstern 25
übernommen und an einen Abförderer 27 in Form einer
Scharnierbandkette übergeben, der die Flaschen 1 zu einer
nicht gezeigten Verpackungsanlage transportiert.
Die Verschließstation 12 weist zwei identisch aufgebaute
Zuführaggregate 13a, 13b für die Verschlusskappen auf, von
denen jeweils eines im Einsatz ist. Tritt in dem gerade
arbeitenden Zuführaggregat eine Störung auf, die eine weitere
Zufuhr von Verschlusskappen unterbricht, so wird dies durch
nicht gezeigte Sensoren erfasst und das andere Zuführaggregat
wird automatisch zugeschaltet. Auf diese Weise wird
zuverlässig verhindert, dass aufgrund von Störungen in der
Verschlusskappenzufuhr ein Stillsetzen der Abfüllanlage
einschließlich der Streckblasmaschine 2 erforderlich wird.
Eine der Hauptursachen für Stillstandszeiten in Abfüllanlagen
wird hierdurch zuverlässig eleminiert.
Zwischen dem erwähnten Auslaufstern 9 der Streckblasmaschine
2 und dem gleichfalls schon erwähnten Einlaufstern 10 der
Spülmaschine 3 erfolgt der Transport der frisch geblasenen
Flaschen 1 durch insgesamt drei hintereinander geschaltete,
gegensinnig rotierende Transportsterne 6, 7, 8. Hierdurch
wird - im Gegensatz zu einem Luftförderer - ein
teilungsgerechter, d. h. ein mit definierten Flaschenabständen
ablaufender, sowie formschlüssiger und daher störungsfreier
Transport der Flaschen 1 ermöglicht, wenn im normalen
Abfüllbetrieb die Streckblasmaschine 2 und die Spülmaschine 3
exakt synchron angetrieben sind. Hierzu müssen
selbstverständlich auch die Transportsterne 6, 7, 8
untereinander und zu den beiden Maschinen exakt synchron
laufen. Hierzu können die Transportsterne 6, 7, 8 ganz oder
teilweise mit dem Antriebsmotor 15 der Streckblasmaschine 2
oder mit dem Antriebsmotor 16 der Spülmaschine 3 oder mit
eigenen Antriebsmotoren in Verbindung stehen. Aufgrund der
relativ kurzen Transportstrecke im Bereich der drei
Transportsterne 6, 7, 8 ist die Gefahr des Eindringens von
Keimen aus der Umgebungsluft relativ gering. Andererseits
wird in Verbindung mit dem Auslaufstern 9 und dem
Auslaufstern 10 ausreichend Zeit für ein Abkühlen und
Verfestigen der Flaschen 1 geschaffen, so dass diese während
der Behandlung in der Spülmaschine 3 nicht beschädigt werden
können.
Wenn der Geschwindigkeitsabbau der Flaschen 1 im Auslaufstern
9 der Streckblasmaschine 2 nicht ausreicht, so können auch
die Transportsterne 6, 7, 8 ganz oder teilweise mit in
Umfangsrichtung gesteuert bewegbaren Taschen oder Greifzangen
ausgestattet werden, um den relativ großen Abstand der
Flaschen 1 im Blasrad 20 auf den relativ kleinen Abstand der
Flaschen 1 in der Spülmaschine 3 zu reduzieren. Auch ist es
möglich, die Transportsterne 6, 7, 8 durch andere
formschlüssig arbeitende Taschenförderer wie z. B.
Förderschnecken zu ersetzen.
Es sind die drei Transportsterne 6 bis 8 abwechselnd mit
gesteuerten bzw. ungesteuerten Greifzangen 28, 29 versehen,
die die Flaschen 1 abwechselnd unter bzw. über dem Halskragen
1a in einer dort vorhandenen Ringnut ergreifen. Diese
Situation ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Um ein Kippen
der Flaschen 1 zu vermeiden, werden diese zusätzlich im
Rumpfbereich durch stationäre Führungsbögen 30, 31 geführt.
In gleicher Weise sind auch die Transportsterne 10, 5, 24 und
25 gestaltet. Statt dessen ist es auch möglich, die
Transportsterne lediglich mit halbkreisförmigen Ausnehmungen
zu versehen, welche unterhalb des Tragrings 1a angreifen und
in denen die Flaschen 1 durch stationäre Führungsbögen
gehalten werden.
Um bei Bedarf frisch geblasene Flaschen 1 vor der
Spülmaschine 3 aus der Abfüllanlage aus- bzw. vor der
Spülmaschine 3 in die Abfüllanlage einschleusen zu können,
ist im Bereich der Transportsterne 6, 7, 8 eine Aus-
Einleitvorrichtung 11 vorgesehen. Diese umfaßt einen
einreihigen Förderer 32, der sich im Übergabebereich zwischen
den Transportsternen 9 und 6 und im Übergabebereich zwischen
den Transportsternen 6 und 7 jeweils tangential an den
Transportstern 6 anschließt, sowie eine Steuervorrichtung 33
für die steuerbaren Greifzangen 28 des Transportsterns 6,
genauer gesagt für deren drehbaren Steuernocken 34.
Im Normalbetrieb werden die Greifzangen 28 im Transferbereich
zwischen dem Transportstern 9 und dem Transportstern 6
geschlossen und im Transferbereich zwischen dem
Transportstern 6 und dem Transportstern 7 wieder geöffnet.
Wird die Steuereinrichtung 33 auf Aus- bzw. Einleitbetrieb
umgeschaltet, so werden die steuerbaren Greifzangen 28 des
Transportsterns 6 durchgehend geöffnet gehalten. Dadurch
laufen die vom Transportstern 9 kommenden Flaschen 1 weiter
in den Förderer 32 bzw. können von diesem ungehindert durch
die geöffneten Greifzangen 29 des Transportsterns 6 in den
Transportstern 7 einlaufen.
Claims (11)
1. Abfüllvorrichtung für Flaschen (1) oder dergleichen, mit
einer Blasmaschine (2) zum Herstellen der Flaschen aus
thermoplastischem Material, einer Spülmaschine (3) zum
Reinigen der fertig geblasenen Flaschen und einer
Füllmaschine (4) zum Befüllen der gereinigten Flaschen,
wobei die Flaschen durch mindestens ein formschlüssiges
Transportelement (5) teilungsgerecht zwischen der
Spülmaschine und der Füllmaschine, die synchron
antreibbar sind, überführt werden, dadurch
gekennzeichnet, daß die Blasmaschine (2) synchron zur
Spülmaschine (3) antreibbar ist und die fertig
geblasenen Flaschen (1) durch mindestens ein
formschlüssiges Transportorgan (6, 7, 8) teilungsgerecht
zwischen der Blasmaschine (2) und der Spülmaschine (3)
überführt werden.
2. Abfüllvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Transportorgan (6, 7, 8) als
Transportstern ausgebildet ist.
3. Abfüllvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Transportorgan (6, 7, 8) im
Kopfbereich der fertig geblasenen Flaschen (1) angreift,
vorzugsweise unter oder über einem am Kopfbereich
ausgebildeten Tragring (1a) oder Halskragen.
4. Abfüllvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichent, dass die Blasmaschine (2), die
Spülmaschine (3) und die Füllmaschine (4) als Rundläufer
ausgebildet sind.
5. Abfüllvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Transportorgane (6, 7,
8) mit gefederten und/oder steuerbaren Greifzangen (28,
29) für die Flaschen (1) ausgestattet sind.
6. Abfüllvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, dass zwischen dem Auslaufstern (9) der
Blasmaschine (2) und dem Einlaufstern (10) der
Spülmaschine (3) mehrere, vorzugsweise drei gegenläufig
antreibbare Transportsterne (6, 7, 8) vorgesehen sind.
7. Abfüllvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Spülmaschine (3)
und Füllmaschine (4) ein einziger Transferstern (5)
vorgesehen ist.
8. Abfüllvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der
Transportorgane zwischen Blasmaschine (2) und
Spülmaschine (3) eine Aus- und Einleitvorrichtung (11)
für die fertig geblasenen Flaschen (1) vorgesehen ist.
9. Abfüllvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Füllmaschine (4) eine
Verschließstation (12) aufweist.
10. Abfüllvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, dass die Verschließstation (2) zwei
wahlweise in Betrieb nehmbare Zuführaggregate (13a, 13b)
für die Verschlusskappen aufweist.
11. Abfüllvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Flaschen (1) in der
Spülmaschine (3) um 180 Grad gewendet und durch im
wesentlichen senkrecht nach oben gerichtete Düsen 22 mit
mindestens einem Reinigungsfluid beaufschlagt werden.
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