EP2792603B1 - Behälterbehandlungsmodul zum Einsatz in Behälterbehandlungsmaschinen - Google Patents

Behälterbehandlungsmodul zum Einsatz in Behälterbehandlungsmaschinen Download PDF

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EP2792603B1
EP2792603B1 EP14150699.8A EP14150699A EP2792603B1 EP 2792603 B1 EP2792603 B1 EP 2792603B1 EP 14150699 A EP14150699 A EP 14150699A EP 2792603 B1 EP2792603 B1 EP 2792603B1
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EP
European Patent Office
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container treatment
treatment module
container
module
machine
Prior art date
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EP14150699.8A
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English (en)
French (fr)
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EP2792603A1 (de
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Dieter Hafner
Andreas Bergers
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Krones AG
Original Assignee
Krones AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22—Details
    • B67C3/24—Devices for supporting or handling bottles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65C—LABELLING OR TAGGING MACHINES, APPARATUS, OR PROCESSES
    • B65C9/00—Details of labelling machines or apparatus
    • B65C9/0062—Interchangeable modules, e.g. applicator heads with label magazines and glue rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65C—LABELLING OR TAGGING MACHINES, APPARATUS, OR PROCESSES
    • B65C9/00—Details of labelling machines or apparatus
    • B65C9/02—Devices for moving articles, e.g. containers, past labelling station
    • B65C9/04—Devices for moving articles, e.g. containers, past labelling station having means for rotating the articles
    • B65C9/045—Devices for moving articles, e.g. containers, past labelling station having means for rotating the articles adapted for accommodating articles of different diameters, e.g. for adapting the program of rotation to the diameter of the articles

Definitions

  • the invention relates to a container treatment module which can be used in container treatment machines, such as labeling machines or filling machines.
  • rotary machines which have a turntable, are mounted on the turntable, which can be driven either centrally by a motor or separately via a servo motor, such as in the DE 10 2004 026 755 A1 is described.
  • rotary machines have a superstructure on which may be provided centering devices that can center containers to be treated on the turntable.
  • a turntable together with the necessary control electronics and drives in the form of a kit which is dimensioned for different sizes of machines, in particular carousel sizes and diameters.
  • a labeling machine which has a plurality of treatment modules according to the preamble of claim 1. These include a stand plate and a centering device for clamping a container to be labeled. They can be rotatably mounted about an axis parallel to the axis of rotation of the carousel.
  • the present invention has for its object to provide flexible and quickly modifiable container handling machines, which also allow quick replacement of defective components.
  • the container treatment module which is intended for use in a container treatment machine, comprises a frame on which a base plate, for example a turntable to which a motor can be assigned, and a center rgerer observed, which can center a container on the stand plate, are arranged, and wherein this container treatment module comprises at least one means for attachment to the container treatment machine and / or another container treatment module.
  • a container treatment machine can be easily equipped with any number of container treatment stations and this number also at any time by removing or adding further container treatment modules to be changed.
  • the design of the container treatment modules with means for attachment to the container treatment machine or other container treatment modules allows easy replacement of possibly defective base plates or motors or centering devices of a particular container treatment module without having to rebuild the complete container treatment machine.
  • the means for attachment to the frame of the container treatment module can be arranged.
  • the container treatment module may be configured to form a complete container treatment station. This includes in particular the provision of appropriate electronics and all necessary components that must be included in a container treatment station, so that only a connection of the container treatment module with any lines and electronic connections for data transmission and power transmission from the container handling machine or a corresponding control unit is necessary, the container treatment module is fully functional in itself.
  • the container treatment module can be attached to a container treatment machine at least at one of a carousel table, a central axis or a superstructure.
  • a container treatment machine at least at one of a carousel table, a central axis or a superstructure.
  • the centering device may be associated with a motor.
  • the functionality of the container treatment module is completed and the provision of external motors, which would have to be adjusted depending on the desired number of container treatment modules, is preferably superfluous.
  • a local control unit for controlling the centering device and / or the stand plate and / or the motors associated therewith can be provided in the container treatment module.
  • a container treatment module may comprise at least one sensor for detecting operating parameters of the container treatment module. So can for a container treatment module specific operating parameters, such as the position of the turntable or the transmitted from the centering device via a container to be treated on the turntable transmitted power or the speed of the proposed engines are determined.
  • the frame has fixed predetermined unchangeable dimensions.
  • the container treatment module has at least one adjustable dimension.
  • the container treatment module to certain desired process parameters and embedding in existing processes is possible. For example, by adjusting such a dimension, the distance to a transfer device of containers to be filled can be varied.
  • the adjustment of the at least one dimension can be carried out via components which are movable relative to one another in this direction, wherein either a motor which is suitable for moving the movable components is preferably arranged on the container treatment module or the movable components are connected to one another via threads or other manually adjustable members, which are adapted to adjust the relative position of the movable components to each other.
  • the container treatment module is characterized in that it can be assembled with other similar container treatment modules into groups of at least 10, 25 or 50 or more. By assembling such groups, it can be achieved that the construction is sturdy enough to dispense with additional carousel tables or the like, whereby a container handling machine comprising a plurality of container treatment modules becomes even more flexible.
  • the group of container treatment modules can be assembled in the form of a ring.
  • the group of container treatment modules may take over and at least partially replace the function of the supporting parts that would otherwise be used in a container treatment machine, such as carousels, central axles or superstructures.
  • a container treatment machine may be constructed comprising at least one, preferably at least 10, 25, or 50 or more corresponding container treatment modules.
  • Fig. 1 shows one of the prior art, for example the DE 10 2004 026 755 A1 known container treatment machine, which may be suitable for example for labeling or filling of containers.
  • This usually comprises a turntable 50, on which a plurality of container treatment stations in the form of turntables 51 are arranged. These can be assigned to individual motors or control via a central engine.
  • a corresponding container treatment machine in the form of a carousel can have a superstructure 40, on which in turn centering devices or holders 41 can be arranged, which can provide stabilization of a container to be treated or can also perform other tasks, such as filling.
  • Turntable 50 and superstructure 40 are usually connected to each other via an axis V, so that their positions remain constant relative to each other.
  • the turntable 51 and the centering devices 41 are fixedly arranged on the turntable 50 and the superstructure 40 and movable only in accordance with the necessary movement sequences against them, for example by rotation of the turntable.
  • An exchange of individual components is provided so far only insofar as that, for example, the entire turntable can be exchanged with the associated turntables, as in the DE 10 2008 038 146 A1 proposed.
  • Fig. 2 1 shows a container treatment machine 110 comprising container treatment modules 100 according to the invention. While the container handling machine 110 may further include a turntable 112 and a superstructure 114 and an axle 113 that perform supporting functions, the container treatment modules 100 preferably include all of the components essential to container handling. For this purpose, a frame 101 is provided for each container treatment module 100, which on the one hand can be connected to a part of the container treatment machine 110, such as, for example, the central axis 113, and on which the devices necessary for container treatment are simultaneously provided.
  • this frame 101 of the container treatment module 100 comprises, in particular, depending on the field of application, by way of example a labeling machine, a centering device 104 and a base plate 102, on which the container 111 to be treated can be positioned and centered by the centering device 104.
  • a motor 103 may be attached to the frame 101 and associated with the turntable 102 so that the turntable 102 can be moved via the motor 103.
  • This engine may be a commonly used engine here. For example, the use of a servomotor may be convenient.
  • a further motor 106 may be provided which is associated with this centering device 104 and connected thereto.
  • other devices such as blow molds or filling tubes for filling the container 111 may be provided on the frame.
  • a local control unit 107 which, for example, is likewise provided on the frame 101 or incorporated therein, and which is suitable for controlling the individual devices.
  • the modular design of the container treatment modules 100 allows for an uncomplicated manner by providing all components relevant to the treatment of the containers 111 to the frame 101 of the container treatment module 100 Installation and removal of the container treatment modules 100 in a container treatment machine 110 and simultaneously allows a flexible combination of different numbers of container treatment modules 100 in a container treatment machine 110. Furthermore, it is advantageous that the container treatment module 100 can be adjusted during production so that it after connection to the necessary Lines already fully functional, ie in particular is adjusted. Thus, considerable time is saved in the installation of the container treatment module 100, since, for example, turntable and centering device do not first have to be coordinated with one another.
  • Fig. 3a-d show ways of attaching a container treatment module 100 via means for attachment 205 to parts of a treatment machine, such as in Fig. 2 is shown.
  • a container treatment module which is shown here only schematically over the frame 101, attached by means of connections 205 on the vertical axis 113 of a container treatment machine.
  • These connections may be, for example, plug-in connections, but also screw connections, so that the frame 101 of the container treatment module can be fixedly located on the vertical axis 113. Since the components of the container treatment module, as in Fig. 2 described, are already correctly matched, this attachment requires no further elaborate adjustment of these parts to each other, which is why simple means of attachment can be used.
  • a type of plug-in principle is additionally or solely used for fastening the frame 101, as shown in FIG Fig. 3b is shown.
  • 113 recesses may be provided in the central axis, in which the frame 101 can be fitted very accurately, whereby an exact positioning is possible.
  • An attachment of the frame in such a recess can be ensured, for example via bolts that connect the frame with the central axis 113.
  • click connections can be advantageous, provided they endure the stresses during operation of the container handling machine.
  • a recess in the central axis 113 of the container treatment machine is provided here, a corresponding indentation or bulge can also be provided on the frame 101 of the container treatment module.
  • a corresponding means for fastening 205 of the frame 101 may also be provided on the turntable or superstructure 112 or 114.
  • maximum strength and stiffening of the frame 101 is ensured, whereby misalignments during operation of the container treatment machine can be avoided.
  • Fig. 3d shows a further embodiment of the means for attachment 205.
  • the frame 101 preferably gives the necessary strength and rigidity to a container treatment module, a treatment machine can also be realized without a superstructure.
  • the frame 101 is provided with attachment means as in Figs Fig. 3a and 3b discussed, attached to the turntable 112.
  • the superstructure can be omitted.
  • the rotary table can be dispensed with and a container treatment machine constructed comprising an axle 113 and a superstructure 114, wherein on the axle 113 and / or the superstructure 114 the frames 101 of the container treatment modules are fastened with the means 205 described above.
  • the turntable and make space for other devices in this area, or even attach a second series of container treatment modules to the axle 113.
  • Fig. 4 shows two different embodiments of the frame 101, once in the form of fixed predetermined, unchangeable dimensions ( Fig. 4a ) and with variable dimensions ( Fig. 4b and Fig. 4c ).
  • a non-inventive frame 101 with fixed dimensions a, b, c can be provided for a container treatment module. Since these dimensions are not necessarily suitable for each type of container (especially different size containers), a production for different types of containers and also different container treatment machines would be necessary, wherein the parameters a, b and c specific to each type of container and container treatment machine determine the dimensions of the frame 101 .
  • the extension d perpendicular to the plane in Fig. 4a can also play a role in this. In particular, determines the Expansion in this direction, as closely adjacent container treatment modules can be arranged at most. As a result, the maximum number of possible container treatment modules is predetermined at the same time for a given diameter, for example, a carousel, which is to be used in a container treatment machine.
  • the production of a frame 101 of fixed dimensions a, b, c and optionally d offers very good properties with regard to the stability of the frame, since this frame can be formed for example by means of an injection molding process.
  • the frame can advantageously consist of a hollow metal or light metal or plastic sheet, for example, has the shape shown and in which can be performed by appropriate openings wiring and lines. This can then be overmolded by means of an injection molding process with plastic or the like in order to obtain a lightweight and at the same time stable construction.
  • the dimensions a, b, c, as in Fig. 4b shown, changeable, so that they can be increased or reduced depending on certain requirements, such as the dimensions a ', b', c '.
  • the dimensions a ', b', c ' changeable, so that they can be increased or reduced depending on certain requirements, such as the dimensions a ', b', c '.
  • a realization of the variable dimensions a, b and c (a change in the dimension d is not presented here, but may be appropriate in some circumstances) is in Fig. 4c illustrated.
  • the frame 101 is made up of, for example, four mutually movable components 408-408 "', and a smaller or larger number of movable components may be provided, which are interconnected (for example, nested or extendible connections)
  • the devices relevant for the treatment of a container such as a turntable 102 and a centering device 104 and the associated motors 103 and 106 are each located on one of the movable components 408 "and 408" '.
  • connection of the movable components 408 to 408 "'with each other is provided so that even at maximum extent a', b ', c', such as in Fig. 4b shown, the entire frame 101 has at least sufficient rigidity and strength to meet the requirements during container handling.
  • the movable components 408 to 408 "'each overlap in pairs which means that, for example, component 408' invades to some minimum value into the movable component 408.
  • at least the portions of the moving parts 408 and 408 'that definitely enclose each other may be magnetically shaped to provide additional protection against unwanted movement and vibration.
  • either motors can be provided with the example in Fig. 2 described local control unit can be connected and the parts 408 to 408 "'can move against each other or the dimensions of the movable components 408-480"' are manually adjustable.
  • the movable components 408 to 480 can be connected to one another in the form of telescopic arms or telescopic tubes and have detents at specific intervals (for example for different standardized container sizes) .
  • These detents can be designed, for example, in the form of grids.
  • the latches or general detents must be designed so that they are not damaged even under heavy load and at the same time ensure high stability of the entire frame 101
  • Also here provide magnetic connections and also not only a lock but several on the circumference of the movable components 408 to 408 "'distributed locking be provided.
  • four detents are provided for these dimensions, ie four detents for the dimension a, for the dimension b and for the dimension c, so that on the one hand a high Stability and on the other hand, a hedge against any malfunction of one of the locks are guaranteed.
  • Fig. 5 shows a group of container treatment modules 100 to 100 ", which are connected in the form of a circle and can thus form a rotary machine Fig. 3 described connections of a container treatment module with components of the carousel can be transferred here to compounds of the individual container treatment modules with each other.
  • the container treatment module 100 ' may be connected to the container treatment modules 100 and 100 "by suitable means for attachment, preferably, these compounds may be adjusted at various angles, such as that any number (for example, 5, 10, 25, 50 or more) of container handling modules can be grouped together.
  • the middle of the in Fig. 5 represented circle may be provided a central line. This can be realized, for example, in the form of a hollow metal tube, through which the corresponding lines are routed and which has branches to the individual container treatment modules.
  • the arrangement of the container treatment modules 100 to 100 "in the form of a rotary machine is not mandatory in this way It can also be provided that the container treatment modules are assembled in the form of a chain, in particular in the form of a straight line.

Landscapes

  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
  • Labeling Devices (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Behälterbehandlungsmodul, das in Behälterbehandlungsmaschinen, wie beispielsweise Etikettiermaschinen oder Abfüllanlagen, zum Einsatz kommen kann.
    • Stand der Technik
  • Aus dem Stand der Technik ist bekannt, Rundläufermaschinen vorzusehen, die über einen Drehtisch verfügen, auf dem Drehteller befestigt sind, die entweder zentral von einem Motor oder separat über einen Servomotor angetrieben werden können, wie beispielsweise in der DE 10 2004 026 755 A1 beschrieben ist. Zusätzlich dazu verfügen solche Rundläufermaschinen über einen Überbau, an dem Zentriervorrichtungen vorgesehen sein können, die zu behandelnde Behälter auf dem Drehtisch zentrieren können.
  • Aus der DE 10 2008 038 146 A1 ist bekannt, einen Drehtisch zusammen mit den notwendigen Steuerelektroniken und Antrieben in Form eines Bausatzes vorzusehen, der für unterschiedliche Größen von Maschinen, insbesondere Karussellgrößen und Durchmesser, dimensioniert wird. Aus der US 4300974 ist eine Etikettiermaschine bekannt, die über mehrere Behandlungsmodule gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 verfügt. Diese umfassen einen Standteller und eine Zentriereinrichtung zum Einspannen eines zu etikettierenden Behälters. Sie können drehbar um eine zur Drehachse des Karussells parallele Achse gelagert sein.
    • Aufgabe
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, flexible und schnell modifizierbare Behälterbehandlungsmaschinen bereitzustellen, die darüber hinaus einen schnellen Austausch defekter Bestandteile ermöglichen.
    • Lösung
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Behälterbehandlungsmodul nach Anspruch 1 und die Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 11 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
  • Zur Lösung der technischen Aufgabe umfasst das Behälterbehandlungsmodul, das für eine Verwendung in einer Behälterbehandlungsmaschine vorgesehen ist, einen Rahmen, an dem ein Standteller, beispielsweise ein Drehteller, dem ein Motor zugeordnet sein kann, und eine Zent riereinrichtung, die einen Behälter auf dem Standteller zentrieren kann, angeordnet sind und wobei dieses Behälterbehandlungsmodul wenigstens ein Mittel zur Befestigung an der Behälterbehandlungsmaschine und/oder einem anderen Behälterbehandlungsmodul umfasst. Durch das Vorsehen von entsprechenden Behälterbehandlungsmodulen kann eine Behälterbehandlungsmaschine leicht mit einer beliebigen Anzahl von Behandlungsstationen für Behälter ausgestattet werden und diese Anzahl auch jederzeit durch Ausbauen oder Hinzufügen weiterer Behälterbehandlungsmodule verändert werden. Darüber hinaus gestattet die Ausgestaltung der Behälterbehandlungsmodule mit Mitteln zur Befestigung an der Behälterbehandlungsmaschine oder anderen Behälterbehandlungsmodulen den einfachen Austausch möglicherweise defekter Standteller oder Motoren oder Zentriereinrichtungen eines bestimmten Behälterbehandlungsmoduls ohne die komplette Behälterbehandlungsmaschine umbauen zu müssen.
  • Vorzugsweise können die Mittel zur Befestigung am Rahmen des Behälterbehandlungsmoduls angeordnet sein.
  • Ferner kann das Behälterbehandlungsmodul so ausgebildet sein, dass es eine vollständige Behälterbehandlungsstation bildet. Dazu zählt insbesondere das Vorsehen entsprechender Elektronik und aller nötiger Bestandteile, die in einer Behälterbehandlungsstation enthalten sein müssen, so dass ausschließlich eine Verbindung des Behälterbehandlungsmoduls mit etwaigen Leitungen und elektronischen Verbindungen zur Datenübertragung sowie Stromübertragung von der Behälterbehandlungsmaschine oder einer entsprechenden Steuereinheit notwendig ist, das Behälterbehandlungsmodul jedoch in sich vollständig funktionsfähig ist.
  • Weiterhin kann das Behälterbehandlungsmodul an einer Behälterbehandlungsmaschine wenigstens an einem von einem Karusselltisch, einer zentralen Achse oder einem Überbau befestigt werden. Somit wird ein leichter Einbau und Ausbau der Behälterbehandlungsmodule, beispielsweise über Steckverbindungen, ermöglicht.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Zentriereinrichtung ein Motor zugeordnet sein. So wird die Funktionsfähigkeit des Behälterbehandlungsmoduls komplettiert und das Vorsehen externer Motoren, die je nach gewünschter Anzahl von Behälterbehandlungsmodulen angepasst werden müssten, wird vorzugsweise überflüssig.
  • Weiterhin kann eine lokale Steuereinheit zur Steuerung der Zentriereinrichtung und/oder des Standtellers und/oder der diesem zugeordneten Motoren im Behälterbehandlungsmodul vorgesehen sein. Durch Bereitstellen lokaler Steuereinheiten mit jedem Behälterbehandlungsmodul wird gewährleistet, dass unabhängig von der Anzahl der Behälterbehandlungsmodule, die in einer Behälterbehandlungsmaschine vorgesehen sind und unabhängig vom Austausch oder Hinzufügen weiterer Behälterbehandlungsmodule eine korrekte Steuerung der Behälterbehandlungsmodule möglich ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann ein Behälterbehandlungsmodul wenigstens einen Sensor zur Erfassung von Betriebsparametern des Behälterbehandlungsmoduls aufweisen. So können für ein Behälterbehandlungsmodul spezifische Betriebsparameter, wie beispielsweise die Stellung des Drehtellers oder die von der Zentriereinrichtung über einen zu behandelnden Behälter auf den Drehteller übertragene Kraft oder die Drehzahl der vorgesehenen Motoren bestimmt werden.
  • Gemäß einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform weist der Rahmen fest vorbestimmte unveränderbare Abmessungen auf. Erfindungsgemäß weist das Behälterbehandlungsmodul wenigstens eine verstellbare Abmessung auf.
  • So ist eine Anpassung des Behälterbehandlungsmoduls an bestimmte gewünschte Prozessparameter und eine Einbettung in bestehende Prozessabläufe möglich. Beispielsweise kann durch Verstellung einer solchen Abmessung der Abstand zu einer Übergabeeinrichtung von zu befüllenden Behältern variiert werden.
  • Das Verstellen der wenigstens einen Abmessung kann über in diese Richtung gegeneinander bewegliche Bestandteile erfolgen, wobei entweder ein Motor, der zum Bewegen der beweglichen Bestandteile geeignet ist, vorzugsweise am Behälterbehandlungsmodul angeordnet ist oder die beweglichen Bestandteile über Gewinde oder andere manuell einstellbare Glieder miteinander verbunden sind, die geeignet sind, die relative Position der beweglichen Bestandteile zueinander einzustellen.
  • Weiterhin ist das Behälterbehandlungsmodul dadurch gekennzeichnet, dass es mit anderen gleichartigen Behälterbehandlungsmodulen zu Gruppen von mindestens 10, 25 oder 50 oder mehr zusammenbaubar ist. Durch Zusammenbauen solcher Gruppen kann erreicht werden, dass die Konstruktion stabil genug ist, um auf zusätzliche Karusselltische oder Ähnliches zu verzichten, wodurch eine, eine Vielzahl von Behälterbehandlungsmodulen umfassende Behälterbehandlungsmaschine noch flexibler einsetzbar wird.
  • Weiterhin kann die Gruppe von Behälterbehandlungsmodulen in Form eines Rings zusammenbaubar sein. So kann die Gruppe der Behälterbehandlungsmodule die Funktion der stützenden Teile, die sonst in einer Behälterbehandlungsmaschine eingesetzt werden würden, wie beispielsweise Karusselltische, zentrale Achsen oder Überbau übernehmen und diese zumindest zum Teil ersetzen.
  • Es kann eine Behälterbehandlungsmaschine konstruiert werden, die wenigstens ein, vorzugsweise mindestens 10, 25 oder 50 oder mehr entsprechende Behälterbehandlungsmodule umfasst.
    • Kurze Beschreibung der Figuren
    • Fig. 1
    Darstellung einer bekannten Behälterbehandlungsmaschine.
    Fig. 2
    Darstellung einer erfindungsgemäßen Behälterbehandlungsmaschine mit Behälterbehandlungsmodulen.
    Fig. 3a-e
    Darstellung verschiedener Ausführungsformen zur Befestigung eines Behälterbehandlungsmoduls an einer Behälterbehandlungsmaschine.
    Fig. 4a
    Darstellung eines nicht erfindungsgemäßen Rahmens eines Behälterbehandlungsmoduls mit unveränderbaren Abmessungen.
    Fig. 4b
    Darstellung eines Rahmens eines Behälterbehandlungsmoduls mit veränderbaren Abmessungen.
    Fig. 4c
    Darstellung einer Ausführungsform eines Rahmens mit beweglichen Teilen.
    Fig. 5
    Darstellung einer zusammengebauten Gruppe von Behälterbehandlungsmodulen.
    Ausführliche Beschreibung
  • Fig. 1 zeigt eine aus dem Stand der Technik, beispielsweise der DE 10 2004 026 755 A1 bekannte Behälterbehandlungsmaschine, die beispielsweise zum Etikettieren oder Befüllen von Behältern geeignet sein kann. Diese umfasst zumeist einen Drehtisch 50, auf dem mehrere Behälterbehandlungsstationen in Form von Drehtellern 51 angeordnet sind. Diesen können einzelne Motoren zugeordnet sein bzw. eine Steuerung über einen zentralen Motor erfolgen. Weiterhin kann eine entsprechende Behälterbehandlungsmaschine in Form eines Karussells über einen Überbau 40 verfügen, an dem wiederum Zentriereinrichtungen bzw. Halterungen 41 angeordnet sein können, die für eine Stabilisierung eines zu behandelnden Behälters sorgen können oder auch andere Aufgaben, wie beispielsweise eine Befüllung, übernehmen können. Drehtisch 50 und Überbau 40 sind dabei üblicherweise über eine Achse V miteinander verbunden, so dass ihre Positionen relativ zueinander konstant bleiben. Üblicherweise sind die Drehteller 51 und die Zentriereinrichtungen 41 fest an dem Drehtisch 50 bzw. dem Überbau 40 angeordnet und nur entsprechend der nötigen Bewegungsabläufe gegen diese beispielsweise durch Drehung der Drehteller bewegbar. Ein Austausch einzelner Bestandteile ist bisher nur insoweit vorgesehen, als dass beispielsweise der gesamte Drehtisch mit den zugehörigen Drehtellern ausgetauscht werden kann, wie in der DE 10 2008 038 146 A1 vorgeschlagen.
  • Fig. 2 zeigt eine Behälterbehandlungsmaschine 110, die erfindungsgemäße Behälterbehandlungsmodule 100 umfasst. Während die Behälterbehandlungsmaschine 110 weiterhin einen Drehtisch 112 und einen Überbau 114 sowie eine Achse 113 umfassen kann, die stützende Funktionen übernehmen, umfassen die Behälterbehandlungsmodule 100 vorzugsweise alle für die Behälterbehandlung wesentlichen Bestandteile. Dazu ist für jedes Behälterbehandlungsmodul 100 ein Rahmen 101 vorgesehen, der einerseits mit einem Teil der Behälterbehandlungsmaschine 110, wie beispielsweise der zentralen Achse 113 verbunden sein kann, und an dem gleichzeitig die für die Behälterbehandlung notwendigen Vorrichtungen vorgesehen sind.
  • So umfasst dieser Rahmen 101 des Behälterbehandlungsmoduls 100 insbesondere, abhängig vom Anwendungsgebiet, wobei hier beispielhaft eine Etikettiermaschine gemeint ist, eine Zentriereinrichtung 104 und einen Standteller 102, auf dem der zu behandelnde Behälter 111 positioniert und durch die Zentriereinrichtung 104 zentriert werden kann. Im folgenden wird vorwiegend Bezug auf Standteller 102 in Form von Drehtellern genommen werden, da diese bei Behälterbehandlungsmaschinen häufige Anwendung finden. Es ist jedoch stets auch jede Form eines Standtellers damit zu verstehen. Weiterhin kann am Rahmen 101 ein Motor 103 befestigt und dem Drehteller 102 zugeordnet sein, so dass über den Motor 103 der Drehteller 102 bewegt werden kann. Bei diesem Motor kann es sich um einen hier üblicherweise verwendeten Motor handeln. Beispielsweise kann die Verwendung eines Servomotors zweckdienlich sein. Weiterhin kann zur Steuerung der Zentriereinrichtung 104, die beispielsweise abhängig von der Behältergröße auf und ab bewegt werden muss oder bei Drehung des Behälters 111 rotieren muss, ein weiterer Motor 106 vorgesehen sein, der dieser Zentriereinrichtung 104 zugeordnet und mit dieser verbunden ist. Abhängig vom Einsatz der Behälterbehandlungsmodule 100 in unterschiedlichsten Behälterbehandlungsmaschinen 110 können anstelle der Zentriereinrichtung 104 und des Drehtellers 102 auch andere Vorrichtungen, beispielsweise Blasformen oder Füllrohre zum Befüllen des Behälters 111 am Rahmen vorgesehen sein.
  • Um eine möglichst kostengünstige Fertigung der Rahmen 101 zu gewährleisten, kann vorgesehen sein, dass diese zunächst standardisiert, unabhängig von den Behälterbehandlungsmaschinen, in denen sie zum Einsatz kommen, konstruiert werden und entsprechende Öffnungen für das Einbauen von allen möglichen funktionellen Teilen wie Drehtellern, Motoren, Zentriereinrichtungen, Füllrohre oder Blasformen umfassen und dann je nach Verwendungszweck mit diesen Bestandteilen ausgestattet werden.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, jedem Behandlungsmodul 100 eine lokale Steuereinheit 107 zuzuordnen, die beispielsweise ebenfalls am Rahmen 101 oder in diesen eingebaut, bereitgestellt wird und die zur Steuerung der einzelnen Vorrichtungen geeignet ist.
  • Zwar wird es gegebenenfalls weiterhin erforderlich sein, dass die Behälterbehandlungsmodule 100 über Verkabelungen und Leitungen mit der Behälterbehandlungsmaschine 110 verbunden werden, jedoch erlaubt die modulare Bauweise der Behälterbehandlungsmodule 100 durch Vorsehen aller für die Behandlung der Behälter 111 relevanten Bestandteile am Rahmen 101 des Behälterbehandlungsmoduls 100 einen unkomplizierten Ein- und Ausbau der Behälterbehandlungsmodule 100 in eine Behälterbehandlungsmaschine 110 und ermöglicht gleichzeitig eine flexible Zusammenstellung unterschiedlicher Anzahlen von Behälterbehandlungsmodulen 100 in einer Behälterbehandlungsmaschine 110. Weiterhin ist vorteilhaft, dass das Behälterbehandlungsmodul 100 bereits bei Fertigung so eingestellt werden kann, dass es nach Anschluss an die notwendigen Leitungen bereits voll funktionsfähig, d.h. insbesondere justiert ist. So wird beim Einbau des Behälterbehandlungsmoduls 100 erheblich Zeit eingespart, da beispielsweise Drehteller und Zentriereinrichtung nicht erst aufeinander abgestimmt werden müssen.
  • Fig. 3a-d zeigen Möglichkeiten der Befestigung eines Behälterbehandlungsmoduls 100 über Mittel zur Befestigung 205 an Teilen einer Behandlungsmaschine, wie sie beispielsweise in Fig. 2 dargestellt ist.
  • In Fig. 3a wird ein Behälterbehandlungsmodul, das hier nur schematisch über den Rahmen 101 dargestellt ist, mittels Verbindungen 205 an der vertikalen Achse 113 einer Behälterbehandlungsmaschine befestigt. Diese Verbindungen können beispielsweise Steckverbindungen sein, aber auch Verschraubungen, so dass der Rahmen 101 des Behälterbehandlungsmoduls an der vertikalen Achse 113 fest verortet werden kann. Da die Bestandteile des Behälterbehandlungsmoduls, wie in Fig. 2 beschrieben, bereits korrekt aufeinander abgestimmt sind, erfordert diese Befestigung keine weitere aufwendige Justage dieser Teile zueinander, weshalb einfache Mittel zur Befestigung verwendet werden können. Um eine passgenaue Befestigung des Rahmens 101 an der zentralen Achse 113 der Behälterbehandlungsmaschine zu ermöglichen, kann auch vorgesehen sein, dass eine Art Steckprinzip zusätzlich oder allein zur Befestigung des Rahmens 101 genutzt wird, wie es in Fig. 3b dargestellt ist. Dazu können in der zentralen Achse 113 Aussparungen vorgesehen sein, in die der Rahmen 101 sehr genau eingepasst werden kann, wodurch eine exakte Positionierung möglich wird. Eine Befestigung des Rahmens in einer solchen Einbuchtung kann beispielsweise über Bolzen, die den Rahmen mit der zentralen Achse 113 verbinden, gewährleistet werden. Hier können auch Klickverbindungen vorteilhaft sein, sofern sie die Belastungen während des Betriebs der Behälterbehandlungsmaschine aushalten. Während hier eine Einbuchtung in der zentralen Achse 113 der Behälterbehandlungsmaschine vorgesehen ist, kann auch eine entsprechende Einbuchtung oder Ausbuchtung am Rahmen 101 des Behälterbehandlungsmoduls vorgesehen sein.
  • Weiterhin kann gemäß Fig. 3c und 3d ein entsprechendes Mittel zur Befestigung 205 des Rahmens 101 auch an dem Drehtisch oder dem Überbau 112 bzw. 114 vorgesehen sein. Um eine Stabilisierung der Lage des Rahmens 101 in Bezug auf die Behälterbehandlungsmaschine zu ermöglichen, kann es vorteilhaft sein, Mittel zur Befestigung 205 sowohl an der vertikalen Achse 113 als auch am Drehtisch 112 sowie am Überbau 114 vorzusehen, sofern diese vorhanden sind. So wird eine maximale Festigkeit und Versteifung des Rahmens 101 gewährleistet, wodurch Fehlstellungen während des Betriebs der Behälterbehandlungsmaschine vermieden werden können.
  • Fig. 3d zeigt eine weitere Ausführungsform der Mittel zur Befestigung 205. Da der Rahmen 101 einem Behälterbehandlungsmodul vorzugsweise die nötige Festigkeit und Steifigkeit verleiht, kann eine Behandlungsmaschine auch ohne einen Überbau realisiert werden. In diesem Fall wird der Rahmen 101 über Mittel zur Befestigung, wie in den Fig. 3a und 3b diskutiert, am Drehtisch 112 befestigt. Somit kann der Überbau entfallen. Ebenso kann auch auf den Drehtisch verzichtet werden und eine Behälterbehandlungsmaschine konstruiert werden, die eine Achse 113 und einen Überbau 114 umfasst, wobei an der Achse 113 und/oder am Überbau 114 die Rahmen 101 der Behälterbehandlungsmodule mit den oben beschriebenen Mitteln 205 befestigt werden. So kann auf den Drehtisch verzichtet werden und in diesem Bereich Platz für andere Vorrichtungen geschaffen werden, oder sogar eine zweite Reihe von Behälterbehandlungsmodulen an der Achse 113 befestigt werden.
  • Fig. 4 zeigt zwei unterschiedliche Ausgestaltungen des Rahmens 101, einmal in Form von fest vorbestimmten, nicht veränderbaren Abmessungen (Fig. 4a) und mit veränderbaren Abmessungen (Fig. 4b und Fig. 4c).
  • Gemäß Fig. 4a kann für ein Behälterbehandlungsmodul ein nicht erfindungsgemäßer Rahmen 101 mit festen Abmessungen a, b, c vorgesehen sein. Da diese Abmessungen nicht notwendigerweise für jeden Behältertyp (vor allem unterschiedlich große Behälter) geeignet sind, wäre eine Fertigung für unterschiedliche Behältertypen und auch unterschiedliche Behälterbehandlungsmaschinen notwendig, wobei die für jeden Behältertyp und Behälterbehandlungsmaschinentyp spezifischen Parameter a, b und c die Abmessungen des Rahmens 101 bestimmen. Die Ausdehnung d senkrecht zur Zeichenebene in Fig. 4a kann dabei auch eine Rolle spielen. Insbesondere bestimmt die Ausdehnung in dieser Richtung, wie dicht benachbarte Behälterbehandlungsmodule höchstens angeordnet werden können. Dadurch wird gleichzeitig bei vorgegebenem Durchmesser beispielsweise eines Karussells, das in eine Behälterbehandlungsmaschine eingesetzt werden soll, die maximale Anzahl von möglichen Behälterbehandlungsmodulen vorgegeben.
  • Die Fertigung eines Rahmens 101 mit nicht veränderbaren vorbestimmten Abmessungen a, b, c und gegebenenfalls d bietet jedoch bezüglich der Stabilität des Rahmens sehr gute Eigenschaften, da dieser Rahmen beispielsweise mit Hilfe eines Spritzgussverfahrens geformt werden kann. So kann der Rahmen vorteilhafterweise aus einem hohlen Metall oder Leichtmetall oder Kunststoffbogen bestehen, der beispielsweise die dargestellte Form aufweist und in dem durch entsprechende Öffnungen Verkabelungen und Leitungen geführt werden können. Dieser kann dann mittels eines Spritzgussverfahrens mit Kunststoff oder Ähnlichem umspritzt werden, um eine leichte und gleichzeitig stabile Konstruktion zu erlangen.
  • Erfindungsgemäß sind die Abmessungen a, b, c, wie in Fig. 4b gezeigt, veränderbar, so dass sie abhängig von bestimmten Erfordernissen, beispielsweise zu den Abmessungen a', b', c' vergrößert oder auch verkleinert werden können. So kann beispielsweise bei Verwendung ein und desselben Rahmens 101 in einem Behälterbehandlungsmodul eine Anpassung auf unterschiedlich große Behälter erfolgen, ohne den Rahmen austauschen zu müssen. Dadurch wird eine Umstellung auf unterschiedliche Behältergrößen ohne Austausch der Behälterbehandlungsmodule in ein und derselben Behälterbehandlungsmaschine möglich. Eine Realisierung der veränderbaren Abmessungen a, b und c (eine Veränderung der Abmessung d wird hier nicht vorgestellt, kann aber unter Umständen zweckmäßig sein) ist in Fig. 4c veranschaulicht.
  • Um die Veränderbarkeit der Abmessungen zu gewährleisten, wird der Rahmen 101 aus beispielsweise vier gegeneinander bewegbaren Bestandteilen 408 bis 408"' zusammengesetzt. Es kann auch eine kleinere oder größere Anzahl beweglicher Bestandteile vorgesehen sein. Diese sind miteinander verbunden (beispielsweise ineinander gesteckt oder über verlängerbare Verbindungen miteinander verbunden). Vorteilhafterweise befinden sich die für die Behandlung eines Behälters relevanten Vorrichtungen, wie beispielsweise ein Drehteller 102 und eine Zentrierungseinrichtung 104 sowie die zugeordneten Motoren 103 und 106 jeweils an einem der beweglichen Bestandteile 408" und 408"'.
  • Die Verbindung der beweglichen Bestandteile 408 bis 408"' untereinander ist dabei so vorgesehen, dass auch bei maximaler Ausdehnung a', b', c', wie beispielsweise in Fig. 4b dargestellt, der gesamte Rahmen 101 wenigstens eine hinreichende Steifigkeit und Festigkeit aufweist, um die Anforderungen während der Behälterbehandlung zu erfüllen. Dazu ist es zweckmäßig, dass die beweglichen Bestandteile 408 bis 408"' jeweils paarweise überlappen. Das bedeutet, dass beispielsweise Bestandteil 408' in jedem Fall bis zu einem gewissen Minimalwert in den beweglichen Bestandteil 408 eindringt. Zweckmäßig sind dazu beispielsweise minimale Eindringtiefen von 2 bis 10 cm. Zusätzlich dazu können wenigstens die Bereiche der beweglichen Teile 408 und 408', die definitiv einander umschließen, magnetisch ausgebildet sein, so dass eine zusätzliche Sicherung gegen unerwünschte Bewegungen und Vibrationen erreicht wird.
  • Um die Abmessungen a, b und c bzw. a', b' und c' einzustellen, können entweder Motoren vorgesehen sein, die mit der beispielsweise in Fig. 2 beschriebenen lokalen Steuereinheit verbunden sein können und die Teile 408 bis 408"' gegeneinander bewegen können oder aber die Abmessungen der beweglichen Bestandteile 408 bis 480"' sind manuell einstellbar. Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die beweglichen Bestandteile 408 bis 480"' in Form von Teleskoparmen oder Teleskoprohren miteinander verbunden sind und über Arretierungen in bestimmten Abständen (beispielsweise für unterschiedliche standardisierte Behältergrößen) verfügen. Diese Arretierungen können beispielsweise in Form von Einrastern ausgebildet sein. Da die Rahmen 101 während der Behälterbehandlung aufgrund auftretender Kräfte stark beansprucht sein können, müssen die Einraster bzw. allgemeinen Arretierungen so ausgebildet sein, dass sie selbst bei starker Beanspruchung nicht beschädigt werden und gleichzeitig für eine hohe Stabilität des gesamten Rahmens 101 sorgen. Dazu können sich auch hier magnetische Verbindungen anbieten und ferner nicht nur eine Arretierung sondern mehrere am Umfang der beweglichen Bestandteile 408 bis 408"' verteilte Arretierungen vorgesehen sein. Beispielsweise kann bei einer gegebenen Einstellung der Abmessungen a, b und c vorgesehen sein, dass jeweils vier Arretierungen für diese Abmessungen, d.h. also vier Arretierungen für die Abmessung a, für die Abmessung b und für die Abmessung c vorgesehen sind, so dass einerseits eine hohe Stabilität und andererseits auch eine Absicherung gegenüber einer eventuellen Fehlfunktion einer der Arretierungen gewährleistet werden.
  • Fig. 5 zeigt eine Gruppe von Behälterbehandlungsmodulen 100 bis 100", die in Form eines Kreises zusammengeschlossen sind und auf diese Weise eine Rundläufermaschine bilden können. Die in Fig. 3 beschriebenen Verbindungen eines Behälterbehandlungsmoduls mit Bestandteilen des Karussells können hier auf Verbindungen der einzelnen Behälterbehandlungsmodule untereinander übertragen werden. So kann das Behälterbehandlungsmodul 100' durch geeignete Mittel zur Befestigung mit den Behälterbehandlungsmodulen 100 und 100" verbunden sein. Vorzugsweise können diese Verbindungen in unterschiedlichsten Winkeln eingestellt werden, so dass eine beliebige Anzahl (beispielsweise 5, 10, 25, 50 oder mehr) Behälterbehandlungsmodule zusammengeschlossen werden können. Um die einzelnen Behälterbehandlungsmodule mit benötigten Leitungen und Verkabelungen zu verbinden, kann in der Mitte des in Fig. 5 dargestellten Kreises eine zentrale Leitung vorgesehen sein. Diese kann beispielsweise in Form eines hohlen Metallrohrs, durch das die entsprechenden Leitungen geführt werden und das über Abzweigungen zu den einzelnen Behälterbehandlungsmodulen verfügt, realisiert werden.
  • Es sei angemerkt, dass die Anordnung der Behälterbehandlungsmodule 100 bis 100" in Form einer Rundläufermaschine so nicht zwingend ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Behälterbehandlungsmodule in Form einer Kette, insbesondere in Form einer Geraden, zusammengefügt werden.

Claims (11)

  1. Behälterbehandlungsmodul (100) zur Verwendung in einer Behälterbehandlungsmaschine (110), umfassend einen Rahmen (101), an dem ein Standteller (102), beispielsweise ein Drehteller, dem ein Motor (103) zugeordnet sein kann, und eine Zentriereinrichtung (104), die einen Behälter (111) auf dem Standteller (102) zentrieren kann, angeordnet sind, und wobei das Behälterbehandlungsmodul (100) wenigstens ein Mittel (205) zur Befestigung an der Behälterbehandlungsmaschine (110) und/oder einem anderen Behälterbehandlungsmodul (100) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (101) wenigstens eine verstellbare Abmessung (a, a', b, b', c, c') aufweist.
  2. Behälterbehandlungsmodul (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (205) zur Befestigung am Rahmen (101) angeordnet ist.
  3. Behälterbehandlungsmodul (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Behälterbehandlungsmodul eine vollständige Behälterbehandlungsstation bildet.
  4. Behälterbehandlungsmodul (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es an der Behälterbehandlungsmaschine (110) an wenigstens einem von
    einem Karusselltisch (112);
    einer zentralen Achse (113);
    einem Überbau (114)
    der Behälterbehandlungsmaschine (110) befestigt werden kann.
  5. Behälterbehandlungsmodul (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Behälterbehandlungsmodul (100) weiterhin einen der Zentriereinrichtung (104) zugeordneten Motor (106) umfasst.
  6. Behälterbehandlungsmodul (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Behälterbehandlungsmodul (100) weiterhin eine lokale Steuereinheit (107) zur Steuerung der Zentriereinrichtung (104) und/oder des Standtellers (102) und/oder der diesen zugeordneten Motoren (103, 106) umfasst.
  7. Behälterbehandlungsmodul (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Behälterbehandlungsmodul (100) weiterhin wenigstens einen Sensor zur Erfassung von Betriebsparametern des Behälterbehandlungsmoduls (100) umfasst.
  8. Behälterbehandlungsmodul (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das
    Verstellen der wenigstens einen Abmessung über in diese Richtung gegeneinander bewegliche Bestandteile (408-408"') erfolgen kann, wobei entweder ein Motor, der zum Bewegen der beweglichen Bestandteile (108, 108') geeignet ist, vorzugsweise am Behälterbehandlungsmodul (100) angeordnet ist, oder
    die beweglichen Bestandteile (408-408"') über Gewinde oder andere manuell einstellbare Glieder miteinander verbunden sind, die geeignet sind, die relative Position der beweglichen Bestandteile (408-408"') zueinander einzustellen.
  9. Behälterbehandlungsmodul (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Behälterbehandlungsmodul (100) mit anderen gleichartigen Behälterbehandlungsmodulen (100, 100', 100") zu Gruppen von mindestens 10, 25 oder 50 Behälterbehandlungsmodulen oder mehr zusammenbaubar ist.
  10. Gruppe von Behälterbehandlungsmodulen (100, 100', 100") nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppe von Behälterbehandlungsmodulen (100, 100', 100") in Form eines Rings zusammenbaubar sind.
  11. Behälterbehandlungsmaschine (110), dadurch gekennzeichnet, dass die Behälterbehandlungsmaschine (110) wenigstens ein Behälterbehandlungsmodul (100), vorzugsweise mindestens 10, 25, oder 50 oder mehr Behälterbehandlungsmodule (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
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