DE9017262U1

DE9017262U1 - Gefäßbehandlungsmaschine

Info

Publication number: DE9017262U1
Application number: DE9017262U
Authority: DE
Original assignee: Krones AG Hermann Kronseder Maschinenfabrik
Current assignee: Krones AG
Priority date: 1990-12-21
Filing date: 1990-12-21
Publication date: 1991-03-28
Anticipated expiration: 2000-12-22
Also published as: EP0515629A1; WO1992011197A1; ES2082446T3; EP0515629B1; JPH05503908A; US5301725A; DE59107037D1

Description

KRONES AG pat-wm-jo/493-DE

Hermann Kronseder 20. Dezember 1990

Maschinenfabrik

Gefäßbehandlungsmaschine

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gefäßbehandlungsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Dünnwandige und labile Gefäße, insbesondere Kunststoffflaschen, sind seit geraumer Zeit zur zuverlässigen Handhabung, z.B. im Füller, mit einem stabilen Halskragen im Bereich unterhalb der Mündung ausgestattet. Dadurch können die Gefäße am Halskragen durch ein speziell ausgebildetes Tragelement unterfaßt und an das Behandlungsorgan der Gefäßbehandlungsmaschine angehoben werden. Aufgrund dieses Handhabungssystems kann auf die früher üblichen, am Boden der Gefäße angreifenden Hubzylinder verzichtet werden.

Als Tragelement wurde bisher im einfachsten Fall eine Platte mit einer U-förmigen Ausnehmung zum Ein- und Ausführen der Gefäße verwendet. Mit derartigen Tragelementen ist keine exakte Zentrierung der Gefäßmündung in Bezug auf das Behandlungsorgan gewährleistbar, da in der Zeitspanne vom Einschieben des Gefäßes in die seitlich offene Ausnehmung des Tragelements bis zum Anheben und Anpreßen der Gefäßmündung gegen eine Dichtung am Füllorgan das Gefäß infolge der bei Rundläufermaschinen auftretenden Fliehkräfte und auch der Maschinenvibrationen seine ursprüngliche Lage nicht exakt einhält.

Auf eine genaue Zentrierung der Gefäßmündung wird jedoch speziell bei Gefäßinspektionsmaschinen aber auch Füllventilen mit empfindlichen Sensoren Wert gelegt. Gerade bei Inspektionsmaschinen besteht häufig zusätzlich die Bedingung, daß das Gefäß nicht gegen eine am Behandlungsorgan angebrachte Dichtfläche, wie z.B. bei Füllventilen, angepreßt werden darf, sondern das Gefäß offen, d.h. nicht luftdicht verschlossen, an einer Inspektionssonde positioniert werden muß. In besonderen Fällen kommt es während des Inspektionsvorganges auch auf eine sehr exakte Höhenlage der Gefäßmündung an. All diese Anforderungen können durch die bekannten Vorrichtungen nicht in befriedigendem Maße erfüllt werden.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verbesserung hinsichtlich einer sicheren und schnellen Handhabung bei gleichzeitig hoher Zentriergenauigkeit herbeizuführen.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die angegebene Vorrichtung kann ein dem Tragelement zugeführtes Gefäß unmittelbar danach durch eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen dem vorgesehenen Zentrierelement und dem den Halskragen unterstützenden Tragelement eingespannt werden. Während dieses Einspannvorganges erfolgt zugleich eine exakte Zentrierung der Gefäßmündung in Bezug auf das Behandlungsorgan. Hierzu ist das Zentrierelement auf seiner der Gefäßmündung zugewandten Seite mit einer entsprechend ausgeformten Zentrierfläche ausgestattet. Der Einspann- und Zentriervorgang kann entweder durch Absenken des Zentrierelements auf die Gefäßmündung oder Anheben des Tragelements in Richtung

zum Zentrierelement erfolgen. Nachfolgend kann das Behandlungsorgan in die Gefäßmündung eingeführt oder umgekehrt das Gefäß in Richtung zum Behandlungsorgan durch gemeinsames Anheben des Zentrier- und Tragelements bewegt werden.

Während des Behandlungsvorganges wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung sowohl die Zentrier- als auch Höhenlage der Gefäßmündung in Bezug auf das Behandlungsorgan unverückbar eingehalten. Zum Ausgleich von unvermeidlichen Fertigungstoleranzen bei der Herstellung der Gefäße ist es besonders vorteilhaft, wenn das Zentrier- und Tragelement über ein federelastisches Element gegeneinander zur Gefäßeinspannung angedrückt werden.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, wenn die erforderlichen Relativbewegungen zwischen dem Zentrier- und Tragelement einerseits und der Gefäßmündung und dem Behandlungsorgan andererseits durch eine einzige Steuereinrichtung vorgenommen werden. Dadurch kann der steuerungstechnische Aufwand und der sich im Betrieb ergebende Verschleiß auf ein Minimum reduziert werden.

Dies läßt sich bei einer höhenfesten Anordnung des Gefäßbehandlungsorgans und einer ausschließlichen Bewegung des Gefäßes besonders vorteilhaft realisieren.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Handhaben von Gefäßen mit einem Halskragen kann in angepaßter Form durch Verwendung einer Dichtung im Bereich des Zentrierelementes zum gasdichten Abschließen des Gefäßes gegenüber einem Füllorgan auch für Füllmaschinen verwendet werden, deren Betriebsdruck während des Abfüllvorganges vom Atmosphärendruck abweicht.

Im Nachfolgenden wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung im Bereich des Gefäßauslaufes,

Fig. 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 -aus der Richtung B gesehen- ohne Darstellung des Behandlungsorgans,

Fig. 3 einen Schnitt der Vorrichtung gemäß Fig. 1 entlang der Linie A-A.

In Fig. 1 ist eine Inspektionsvorrichtung für Mehrweg-Kunststoff flaschen dargestellt, die zur Erkennung von eventuellen Rückständen im Inneren von Gefäßen ein mit einer Sonde 8 ausgestattes Behandlungsorgan 7 umfaßt, das starr am als Karussell ausgebildeten umlaufenden Teil der Maschine befestigt ist. Es können beliebig viele derartige Behandlungsorgane 7 nebeneinander auf einem gemeinsamen Teilkreis angeordnet sein. Das nur teilweise angedeutete, nach Art eines Karussells ausgebildete umlaufende Teil der Inspektionsmaschine besteht in seinem radial äußeren Bereich im wesentlich aus zwei mit Abstand zueinander parallelen Tragplatten 24, zwischen denen jeweils pro Behandlungsorgan 7 zwei zueinander parallele Führungstäbe 25 mit kreisringförmigem Querschnitt starr angeordnet sind. Diese bilden eine Führung 13 für einen aus einem U-förmig gebogenen Blech gebildeten Schlitten 18, der mittels Gleitbuchsen entlang der Führung 13 höhenverschiebbar gelagert ist. Der Schlitten 18 trägt auf seiner zum Maschinenzentrum gerichteten Seite eine

Kurvenrolle 22, die mit der im Bereich zwischen dem Gefäßaus- und -einlauf angeordneten Steuerkurve 23 zusammenwirkt. Die Steuerkurve 23 ist als ein auf den genannten Umlaufbereich beschränktes Kurvensegment ausgebildet. Im übrigen Umlaufbereich liegt die Kurvenrolle 22 an keiner Steuerkurve an.

Auf der radial äußeren Seite des Schlittens 18 sind zwischen seinen beiden Schenkeln zwei zueinander parallele Stangen 26 angeordnet, die der Höhenbewegung des Schlittens 18 folgen und eine Führung 14 für das Zentrierelement 3 bilden. Das Zentrierelement 3 ist ebenfalls als ein U-förmiges Blech mit Gleitbuchsen ausgeführt, wobei der untere Schenkel sich radial nach außen bis über die Sonde 8 des Behandlungsorgans 7 hinaus erstreckt. In diesem Schenkel ist konzentrisch zur Längsachse 16 der Sonde 8 eine kreisrunde Öffnung 10 integriert, an die an der zum Gefäß 4 gerichteten Seite eine an die Form der Mündung 6 des Gefäßes 4 angepaßte Zentrierfläche 9 angeformt ist. Mit Abstand unterhalb des Zentrierelements 3 ist ein als Winkelblech ausgebildetes Tragelement 2 starr an den beiden Stangen 26 angeschraubt.

Unterhalb dem Tragelement 2 ist ferner ein entlang den Stangen höhenverstellbarer Anschlag 20 an diesen klemmbar befestigt, der in Zusammenarbeit mit einem an den Führungstäben 25 befestigten Anschlagkörper 12 die Betriebstellung des Zentrierelements 3 und des Tragelements 2 festlegt. Der Anschlagkörper 12 ist zweiteilig ausgeführt und kann mittels Klemmschrauben an den Führungstäben 25 höheneinstellbar festgeklemmt werden.

Zwischen der Oberseite des höhenfesten Anschlagkörpers 12 und dem oberen Schenkel des Schlittens 18 ist ein den Schlitten 18

permanent in Richtung zum Behandlungsorgan 7 beaufschlagendes federelastisches Element 19 angeordnet, das durch die Führungstäbe 25 umgebende Druckfedern gebildet wird.

In gleicher Weise wird in umgekehrter Richtung das Zentrierelement 3 permanent durch ein federelastisches Element in Richtung zum Tragelement 2 hin beaufschlagt. Dies geschieht ebenfalls durch zwei Druckfedern, die jeweils auf einer der beiden Stangen 26 im Bereich zwischen den beiden Schenkeln des Zentrierelements 3 angeordnet sind. Die Druckfedern 17 stützen sich dabei mit einem Ende auf dem unteren Schenkel des Zentrierelements 3 und mit ihrem gegenüberliegenden Ende an einem an der Stange 26 befestigten Stellring 27 ab.

Wie besonders gut in Fig. 3 erkennbar, besitzt das Zentrierelement 3 im Bereich zwischen den beiden Führungstäben ein einstellbares Anschlagelement 21, das gemeinsam mit der Oberseite des höhenfesten Anschlagkörpers 12 die Bereitschaftstellung des Zentrierelements 3 im Bereich zwischen dem Gefäßaus- und -einlauf definiert.

Ein vollständiger Behandlungszyklus läuft folgendermaßen ab:

Im Einlauf der Maschine nimmt die Vorrichtung die in Fig. 1 dargestellte Stellung ein. Die in die Maschine einzuführenden Gefäße 4 gleiten mit ihrem Halskragen 5 auf ortsfest angeordneten Führungsblechen, deren Oberseite mit der des Tragelements 2 fluchtet. Durch einen synchron zur Maschine angetriebenen, am Gefäßrumpf angreifenden Einlaufstern wird ein Gefäß von den genannten, nicht dargestellten Führungsblechen in die U-förmige Ausnehmung des Tragelements 2 eingeführt und liegt mit ihrem

Halskragen 5 auf der Oberseite des Tragelements 2 auf. Die Höhenlage des Tragelements 2 in dieser sogenannten Bereitschaftstellung wird durch die in dieser Stellung maßgebliche Kontur der Steuerkurve 23 bestimmt, an der die Kurvenrolle 22 kraftschlüssig durch das federelastische Element 19 angedrückt gehalten wird. In dem gleichen Moment befindet sich das Zentrierelement 3 mit seiner Unterseite nur wenige Millimeter oberhalb der Mündung 6 des Gefäßes 4, wobei diese Stellung durch das in Fig. 3 erkennbare am Zentrierelement 3 befestigte Anschlagelement 21 und die Oberseite des Anschlagkörpers 12 bestimmt wird. Die Kontur der Steuerkurve 23 ist im weiteren Verlauf so ausgelegt, daß sich die Kurvenrolle 22, der Schlitten 18 und das daran befestigte Tragelement 2 infolge der Kraftwirkung durch das federelastische Element 19 nach oben bewegen können, bis kurz darauf die Mündung 6 in die Öffnung 10 des Zentrierelements 3 eingreift, wobei das Gefäß unter dem Einfluß der Zentrierfläche 9 gleichzeitig zentriert wird. Dies hat zur Folge, daß im weiteren Verlauf das Zentrierelement 3 und damit das Anschlagelement 21 vom Anschlagkörper 12 in Richtung zur Sonde 8 angehoben werden, bis der Anschlag 20 an der Unterseite des Anschlagkörpers 12 zur Anlage kommt, wodurch die Aufwärtsbewegung des Schuttes 18 und aller daran befestigten Teile beendet ist.

An dieser Stelle endet die Steuerkurve 23. Durch die Kraftwirkung des Federelements 17 ist das zu inspizierende Gefäß 4 kraft- und formschlüssig zwischen Halskragen 5 und Mündung 6 eingespannt. In der erreichten Betriebstellung werden die erforderlichen Inspektionsvorgänge durchgeführt.

Vor Erreichen des Gefäßauslaufes läuft die Kurvenrolle 22 auf die dort beginnende Steuerkurve 23 auf, so daß der Schlitten 18 und damit das Gefäß 4 nach unten abgesenkt wird. Sobald das Anschlagelement 21 des Zentrierelements 3 den Anschlagkörper 12 auf seiner Oberseite berührt, wird die Abwärtsbewegung des Zentrierelements 3 beendet, während der Schlitten 18 zusammen mit dem Tragelement 2 weiter abwärts gleitet. Dies bewirkt eine Abstandsvergrößerung zwischen dem Zentrierelement 3 und dem Tragelement 2, wodurch die Mündung 6 des Gefäßes 4 freigegeben wird. Die Abwärtsbewegung des Gefäßes 4 wird bei Auftreffen des Gefäßbodens auf eine Überschubplatte 28 gestoppt. Die Kontur der Steuerkurve 23 kann so gestaltet sein, daß sich das Tragelement gegenüber dem Halskragen 5 noch geringfügig weiter abwärts bewegt und dadurch das Gefäß 4 vollständig freigibt. Gleichzeitig wird das Gefäß 4 durch einen nicht dargestellten Auslaufstern am Rumpfteil erfaßt und auf einen Abförderer geleitet. Danach erreicht die Vorrichtung 1 erneut den Einlaufstern, wodurch der beschriebene Arbeitszyklus in gleicher Weise erneut beginnt.

Claims

KRONES AG pat-wm-jo/493-DE Hermann Kronseder 20. Dezember 1990 Maschinenfabrik Gefäßbehandlungsmaschine Schutzansprüche

1. Gefäßbehandlungsmaschine nach umlaufender Bauart mit
mindestens einem Behandlungsorgan und einer stellungsgerecht
zugeordneten Vorrichtung zum Halten von Gefäßen, insbesondere Flaschen, mit einem Halskragen im Bereich unterhalb der
Mündung, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) ein
den Halskragen (5) unterstützendes Tragelement (2) und ein
auf die Gefäßmündung anlegbares Zentrierelement (3) umfaßt,
die relativ zueinander abstandsveränderlich ausgebildet sind, wobei ein zu behandelndes Gefäß (4) nach dem Einführen in die Vorrichtung (1) axial zwischen Halskragen (5) und Mündung (6) eingespannt und zentriert wird.

2. Gefäßbehandlungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) relativ zum
Behandlungsorgan (7) axial bewegbar gelagert ist.

3. Gefäßbehandlungsmaschine nach wenigstens einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das

Zentrierelement (3) eine zur Gefäßmündung (6) konzentrische Öffnung (10) und eine daran angeformte, der Mündungskontur angepaßte Zentrierfläche (9) aufweist.

4. Gefäßbehandlungsmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (10) des Zentrierelements (3) konzentrisch zum Behandlungsorgan (7) ausgerichtet ist.

5. Gefäßbehandlungsmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement (2) ein plattenförmiges Teil mit einer nach der Einführseite hin offenen, im wesentlichen U-förmigen Ausnehmung umfaßt.

6. Gefäßbehandlungsmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Tragelement (2) und dem Zentrierelement (3) durch eine Steuereinrichtung (11) einstellbar ist.

7. Gefäßbehandlungsmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsorgan (7) höhenfest gelagert ist und das Tragelement (2) und das Zentrierelement (3) relativ dazu in axialer Richtung verschiebbar geführt sind.

8. Gefäßbehandlungsmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Relativbewegung zwischen dem Behandlungsorgan (7) und der Vorrichtung (1) als auch die Relativbewegung zwischen dem die Vorrichtung (1) bildenden Zentrierelement (3) und dem

Tragelement (2) durch nur eine Steuereinrichtung (11) steuerbar sind.

9. Gefäßbehandlungsmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am umlaufenden Teil der Gefäßbehandlungsmaschine ein höhenfester Anschlagkörper (12) angeordnet ist.

10. Gefäßbehandlungsmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Anschlagkörper (12) die Betriebsstellung des Zentrierelements (3) und des Tragelements (2) festlegbar ist.

11. Gefäßbehandlungsmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereitschaftstellung des Zentrierelements (3) durch den Anschlagkörper (12) definiert wird.

12. Gefäßbehandlungsmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement (2) starr mit einer Führung (14) verbunden ist, deren Achse (15) parallel zur Längsachse (16) des Behandlungsorgans (7) ausgerichtet ist.

13. Gefäßbehandlungsmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrierelement (3) an der Führung (14) verschiebbar gelagert ist.

14. Gefäßbehandlungsmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrierelement (3) permanent durch ein federelastisches

Element (17) in Richtung zum Tragelement (2) beaufschlagt wird.

15. Gefäßbehandlungsmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (14) starr auf einem Schlitten (18) angeordnet ist, der seinerseits am umlaufenden Teil der Gefäßbehandlungsmaschine parallel zur Längsachse (16) des Behandlungsorgans (7) verschiebbar geführt ist.

16. Gefäßbehandlungsmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (18) durch ein federelastisches Element (19) permanent in Richtung zum Behandlungsorgan (7) beaufschlagt wird.

17. Gefäßbehandlungsmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagkörper (12) in Verbindung mit einem mit dem Schlitten (18) verbundenen Anschlag (20) den Verfahrweg des Schlittens (18) in Richtung zum Behandlungsorgan (7) begrenzt.

18. Gefäßbehandlungsmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagkörper (12) und der Anschlag

(20) in ihrer Höhenlage verstellbar befestigt sind.

19. Gefäßbehandlungsmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagkörper (12) in Verbindung mit einer mit dem Zentrierelement (3) in Verbindung stehenden Anschlagelement

(21) dessen untere, vom Behandlungsorgan (7) abgewandte, Endstellung definiert.

20. Gefäßbehandlungsmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Schlitten (18) eine Kurvenrolle (22) befestigt ist, die mit einer gegenüber dem umlaufenden Teil der Gefäßbehandlungsmaschine feststehenden Steuerkurve (23) zusammenwirkt.

21. Gefäßbehandlungsmaschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkurve (23) als ein ausschließlich auf den Bereich zwischen Gefäßaus- und - einlauf beschränktes Kurvensegment ausgebildet ist.

22. Gefäßbehandlungsmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Endlage des Tragelements (2) durch die Kontur der Steuerkurve (23) bestimmt wird.