| JP08282607 | BOTTLE-CLAMPING DEVICE AND BOTTLE-BAGGING DEVICE |
| JP02024083 | GRIPPER |
| JP2007119184 | GRIPPING DEVICE FOR CONTAINER |
FAHLDIECK, Andreas (Haupersborn 36, Idar-Oberstein, 55743, DE)
| Patentansprüche 1. Behandlungs- und Transportmaschine für Behälter (1), insbesondere Flaschen, KEG, Beutelverpackungen mit Ausgießer und dergleichen, die zumindest ein Greifelement (2) zum Halten oder Greifen eines Behälters (1) aufweist, wobei der Behälter (1) einen Bauchbereich (4), kopfseitig eine verschließbare Mündungsöffnung (5) und einen Halsbereich (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifelement (2) als Sauggreifer ausgeführt ist. 2. Behandlungs- und Transportmaschine für Behälter (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Greifelement (2) an dem Halsbereich (6) des Behälters angreift. 3. Behandlungs- und Transportmaschine für Behälter (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifelement (2) einen Stegbereich (12) und einen Greifbereich (13) aufweist. 4. Behandlungs- und Transportmaschine für Behälter (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifbereich (13) flexibel an den jeweiligen Halsbereich (6) anpassbar ausgeführt ist. 5. Behandlungs- und Transportmaschine für Behälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifelement (2) mit einer Mediumquelle verbunden ist. 6. Behandlungs- und Transportmaschine für Behälter (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifelement (2) an einer Haltevorrichtung (3) angeordnet ist. 7. Behandlungs- und Transportmaschine für Behälter (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die in rotierender Bauart ausgeführt ist. 8. Verfahren zur Halten- und Transport von Behältern (1), insbesondere Flaschen, KEG, Beutelverpackungen mit Ausgießer und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche verwendet wird. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (1 ) mit der Mündung nach oben transportiert werden und insbesondere derart ausgerichtet von einer Behandlungs- und Transportmaschine zur nächsten übergeben werden. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (1) um 180° geschwenkt werden und mindestens eine Teilstrecke so ausgerichtet sind, dass die Mündungsöffnung nach unten weist. |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Behandlungs- und Transportmaschine für Behälter, die zumindest ein Greifelement zum Halten oder Greifen des Behälters aufweist, wobei der Behälter einen Bauchbereich, kopfseitig eine verschließbare Mündungsöffnung und einen Halsbereich aufweist.
[0002] Derartige Behälter können beispielsweise als Flaschen für Flüssigkeiten, beispielsweise für Getränke verwendet werden. Die Behälter, zum Beispiel FIa- sehen, können aus einem transparenten oder transluzenten Material, beispielsweise aus Glas oder bevorzugt aus einem transluzenten Kunststoff, zum Beispiel PET bestehen. Denkbar ist aber auch, dass die Behälter aus anderen Materialien bestehen und mit anderen Füllgütern befüllbar sind. [0003] Die Behandlung- und Transportmaschine dient dazu, die Behälter, beispielsweise PET-Flaschen der Getränkeindustrie einer Behälterbehandlungsanlage beispielsweise einer Getränkefüllanlage, einer Etikettieranlage oder aber auch einer Inspektionseinrichtung zuzuführen, wobei die Behandlungs- und Transportmaschine auch als eine solche der zuvor genannten Einrichtungen oder auch als Zuführstern ausgeführt sein kann. Die Behälter werden dabei an ihrem Kopfbereich, im Falle der PET-Flaschen an einem umlaufenden Kragen gehalten und unterhalb der Flaschenöffnung, also an ihrem Halsbereich von Greifelementen gegriffen.
[0004] Derartige Greifelemente sind z.B. als mechanisch wirkende Greifklammer bekannt, wobei die Greifkraft mechanisch aber auch mittels Magneten erzeugt werden kann.
[0005] Die DE 10 2005 014 838 A1 betrifft eine Klammer zum Halten von Gefäßen, insbesondere Flaschen in Gefäßtransport- und -behandlungsmaschinen, mit mindestens zwei Klammerarmen, die zum Öffnen und Schließen relativ zueinander beweglich sind, wobei jeder Klammerarm einen Greifarm und mindestens ein Klammerarm einen Gegenarm aufweist. Der Klammerarm, der Greifarm und Gegenarm aufweist, ist einstückig ausgebildet, wobei der Greifarm formstabil und der Gegenarm formelastisch ausgebildet ist. Damit soll eine Klammer zum Halten von Gefä- ßen bereitgestellt werden, welche die nötige Zentrierung der Gefäße ermöglicht, wobei gleichzeitig Gefäßdurchmessertoleranzen ausgeglichen werden könnten. [0006] Die DE 10 2005 041 929 A1 befasst sich ebenfalls mit einem Greifer für Behälter, insbesondere für Flaschen in Behältertransportsystemen oder Behälterbehandlungsmaschinen, mit mindestens zwei relativ zueinander beweglichen Greifarmen, die durch magnetisch zusammenwirkende Permanentmagneten in Greifrich- tung beaufschlagt sind. Es sind gleichzeitig einander abstoßende und einander anziehende Permanentmagneten derart ausgebildet und durch die Arbeitsbewegung des Greifers relativ zueinander bewegbar angeordnet, dass die in Greifrichtung auf die Greifarme wirkende Summe der Abstoß- und Anzugskräfte innerhalb eines vorbestimmten, unterschiedliche Behälter Greifgrößen abdeckenden Greifbereichs im Wesentlichen konstant ist.
[0007] Eine Vorrichtung zum Greifen von Behältern und insbesondere von Flaschen mit einem Träger, einer ersten an dem Träger angeordneten Greifeinrichtung mit einem in Richtung eines Außenumfangs des Behälters bewegbaren ersten Greifelements um das Behältnis an einem Außenumfang zu greifen offenbar die DE 10 2007 037 228 A1. Die Vorrichtung weist eine zweite an dem Träger angeordnete Greifeinrichtung auf, die wenigstens abschnittsweise in eine Mündung des Behälters einführbar ist, wobei die zweite Greifeinrichtung ein zweites Greifelement aufweist, das in Richtung eines Innenumfangs des Behältnisses bewegbar ist, um das Be- hältnis von innen zu greifen. Mit einer solchen Vorrichtung sollen insbesondere Flaschen mit Bügelverschlüssen gegriffen werden können. Je nach dem in welcher Position der Bügelverschluss angeordnet ist, greift entweder das erste Greifelement oder das zweite Greifelement. [0008] Auch die DE 198 08 058 A1 offenbart einen Flaschengreifer bzw. eine Greifvorrichtung für Flaschen, mit zwei Greifarmen, die mit einem Steuernocken in eine Halteposition oder Löseposition bringbar sind, indem der Steuernocken mit einer an jedem Greifarm ausgebildeten Anlagefläche zusammenwirkt. Die Anlagefläche ist jeweils Bestandteil eines elastischen Kissens, das an dem jeweiligen Greif- arm angeordnet ist.
[0009] Eine in der Praxis bewährte Greifvorrichtung für Flaschen mit zwei Greifarmen, die mittels einer Antriebsvorrichtung zwischen einer die Flaschen zwischen sich festhaltenden Greifstellung und einer die Flasche freigebenden Spreizstellung relativ zueinander schwenkbar sind, wobei durch die Antriebsvorrichtung an einem auf die Greifarme einwirkenden Antriebsteil ein vorbestimmter, konstanter Verstellweg vorgegeben ist, offenbart die DE 198 30 456 B4. Die Greifarme sind vorteilhaft unter Zwischenschaltung zumindest eines elastisch verformbaren Pufferelementes mit dem Antriebsteil gekoppelt, wobei das Antriebsteil unter Belassung eines Zwischenraums in eine Ausnehmung eines Greifarms eingreift und, wobei das Pufferelement den Zwischenraum zumindest teilweise ausfüllt.
[0010] Auch das Deutsche Gebrauchsmuster DE 20 2005 002 924 U1 offenbart einen Klammergreifer für ein Gefäßtransportsystem, insbesondere für ein Flaschen- transportsystem mit zwei Greifarmen, wobei auch hier ein Kraftspeicher mit mindestens ein Paar einander abstoßender Permanentmagneten vorgesehen ist.
[0011] Gemäß den Figuren der SU 1007968 A befasst sich diese ebenfalls mit einem magnetisch wirkenden Greifsystem, wobei ein Magnet gleichpolig in einen anderen Magneten eingeschoben wird, so dass hier aufgrund magnetischer Abstoßung ein Greifbereich betätigt wird.
[0012] Die US 6,386,609 B1 befasst sich ebenfalls mit einer Greifeinrichtung, wobei auch hier Magneten vorgesehen sind. Allerdings sollen mit dieser Greifeinrichtung nicht Behälter sondern Unterlegscheiben gegriffen werden. Auch in der DE 26 57 992 ist eine Greifeinrichtung offenbart, welche an Kalibrierpressen angeordnet ist.
[0013] Bekannte Behälter, insbesondere PET-Flaschen weisen an Ihrem Mündungsbereich ein Außengewinde auf, auf dem beispielsweise ein Schraubdeckel aufschraubbar ist. Denkbar sind aber auch prellbare Verschlüsse. Um dem Verbrau- eher anzuzeigen, dass die PET-Flasche hinreichend versiegelt, also vor dem ersten Gebrauch noch nicht geöffnet wurde, weisen die PET-Flaschen bzw. die Schraubverschlüsse sogenannte Erstöffnungsgarantien auf. Bei einer unzerstörten Erstöff- nungsgarantie kann der Verbraucher davon ausgehen, dass der Behälter bzw. dessen Verschluss noch nicht geöffnet wurde, der Behälter vollständig gefüllt, und sein Inhalt nicht verunreinigt ist.
[0014] Die Erstöffnungsgarantie des Schraubverschlusses bzw. das Garantieband legt sich dabei in eine unterhalb des Schraubgewindes angeordnete Sicherungsnut. [0015] Es ist zu erwarten, dass in Zukunft vermehrt PET-Flaschen ohne Sicherungsnut in Verkehr gebracht werden, weil dadurch Gewicht und somit erhebliche Materialkosten eingespart werden können. Die Aufgabe der Sicherungsnut muss dann von einem Ringflansch, dem so genannten Neckring übernommen werden, d. h. das Garantieband, also die Erstöffnungsgarantie ragt bei einer solchen Ausgestaltung über den Neckring. [0016] Der Neckring kann beispielsweise dazu dienen, die Flaschen im Verkaufsraum an geeigneten Aufhängungsvorrichtungen aufzuschieben, wobei die Hauptfunktion des Neckrings für einen Transport in Behandlungs- und/oder Transportmaschinen für Behälter anzusehen ist. Würde nun aus Gewichtsersparnisgründen und somit aus Kostenersparnisgründen der Neckring entfallen, so dass sogenannte neckringlose Flaschen vorlägen, müsste die vorhandene Sicherungsnut die Funktion des Neckrings übernehmen.
[0017] Gleich ob PET-Flaschen zum Beispiel ohne Sicherungsnut oder Beispielsweise ohne Neckring ausgeführt werden, steht für das Flaschenhandling nur noch eine Ebene zur Verfügung, auf welcher die Greifelemente die Flaschen halten können.
[0018] Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Behandlungsund Transportmaschine für Behälter, insbesondere deren Greifelemente mit einfa- chen Mitteln so zu verbessern, dass auch neckringlose Flaschen bzw. Behälter oder Behälter ohne Sicherungsnut auch bei rotierender Bewegung sicher transportiert werden können.
[0019] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Behandlungs- und Trans- portmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei das Greifelement als Sauggreifer ausgeführt ist.
[0020] Zweckmäßiger Weise greift das Greifelement an dem Halsbereich unterhalb der Mündungsöffnung des Behälters an.
[0021] In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Greifelement einen Stegbereich aufweist, der in einen Greifbereich übergeht, wobei günstiger Weise vorgesehen ist, dass der Greifbereich flexibel an den jeweiligen Halsbereich des Behälters bzw. der PET-Flasche anpassbar ausgeführt ist. Der Sauggreifer ist ins- besondere einsetzbar für Flaschen, aber auch für PET-KEG, Beutelverpackungen mit Ausgießer und dergleichen, wenn der Ausgießerhals oder Spouthals eine geeignete Halsfläche als Ansatz für das Saugelement aufweist. [0022] Das Greifelement in seiner vorteilhaften Ausgestaltung als Saugreifer ist mit einer Mediumquelle verbunden, so dass im Greifbereich ein Vakuum erzeugt werden kann. Mittels des Vakuums wird der Halsbereich des Behälters bzw. der PET- Flasche über den Greifbereich angesogen, so dass die durch das Vakuum erzeugte Saugkraft das sichere Halten des Behälters bewirkt.
[0023] Da die Behandlungs- und Transportmaschine nicht nur ein einziges Greifelement sondern mehrere Greifelemente aufweist, ist es günstig im Sinne der Erfin- düng, wenn jedes Greifelement an einer in Förderrichtung mitlaufenden Haltevorrichtung angeordnet ist. Die Haltevorrichtung weist dabei zumindest einen Fußstab auf, der kopfseitig mit einem Kopfsteg in Verbindung steht, wobei an dem Kopfsteg das Greifelement über seinen Stegbereich angeordnet ist. Der Fußstab ist fußseitig mit einem Flansch versehen, welcher mit der Behandlungs- und/oder Transportma- schine verbindbar ist, so dass eine kontinuierliche Förderung der Behälter auch in Rotationsrichtung der Maschine sichergestellt ist.
[0024] In besonders bevorzugter Ausführung ist die Behandlungs- und Transportmaschine in der rotierenden Bauart ausgeführt, was bedeutet, dass die Behand- lung- und/oder Transportmaschine in der Ausgestaltung als Sternmaschine ausgeführt ist. Diese rotiert um eine zentrale Drehachse, wobei die Behälter am Außenumfang mittels der Greifelemente gehalten sind. Als Behandlungs- und/oder Transportmaschine kommen also beispielsweise Füllmaschinen, Behälterbehandlungsmaschinen, und/oder Transportsterne also auch sogenannte Rinser, Füller, Sterne und ggf. auch Verschließer in Betracht, wobei natürlich auch Inspektionsanlagen entsprechend ausgeführt werden könnten.
[0025] Vorteilhaft ist, dass das Greifelement bzw. der Sauggreifer den Behälter bzw. die Flasche am Greifbereich also im Halsbereich gleichzeitig stützt. Dies ist möglich, da der Stegbereich starr ausgeführt ist, wobei der Greifbereich beispielsweise gelenkig bzw. flexibel ausgeführt sein kann um sich an verschiedene Durchmesser des bevorzugt zylindrisch ausgeführten Halsbereiches anzupassen, so dass auch unterschiedliche Flaschengrößen bzw. Behältergrößen mit der Behandlungsbzw. Transportmaschine transportierbar sind. Natürlich kann der Halsbereich auch in anderen geeigneten geometrischen Ausgestaltungen ausgeführt sein. [0026] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen:
[0027] Fig.1 eine prinzipielle Darstellung eines Greifelementes, welches an einer Haltevorrichtung angeordnet ist, wobei das Greifelement einen Behälter in einer ersten Ausgestaltung greift,
[0028] Fig. 2 eine Seitenansicht eines Behälters in einer weiteren Ausführung,
[0029] Fig. 3 das Greifelement aus Figur 1 , welches einen Behälter nach
Figur 2 greift, und
[0030] Fig. 4 eine Schnittansicht aus Figur 3.
[0031] In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit den selben Bezugszeichen versehen, weswegen dies in der Regel auch nur einmal beschrieben werden. [0032] Figur 1 zeigt einen Ausschnitt einer nicht genauer dargestellten Behand- lungs- und Transportmaschine, welche in rotierender Bauart Behälter 1 bzw. Flaschen z.B. zu einer ebenfalls nicht dargestellten Behandlungsmaschine, z.B. einem Füller, Rinser, Stern und gegebenenfalls Verschließer und/oder Etikettierer transportiert. Zum Halten der Behälter 1 sind Greifelemente 2 vorgesehen, welche an einer Haltevorrichtung 3 angeordnet sind.
[0033] Der Behälter 1 weist einen Bauchbereich 4, kopfseitig eine verschließbaren Mündungsöffnung 5 und einen Halsbereich 6 auf. Die Mündungsöffnung 5 hat ein Außengewinde 7 zur Aufnahme eines Schraubverschlusses. Unterhalb des Außen- gewindes 7 ist ein Ringflansch 8, ein so genannter Neckring 8 angeordnet. In der dargestellten Ausführung ist der Behälter 1 eine PET-Flasche.
[0034] Die Haltevorrichtung 3 weist bei der beispielhaften Ausgestaltung nach Figur 1 einen Fußstab 9 auf, der fußseitig einen Befestigungsflansch 10 und kopfseitig einen Kopfsteg 11 hat. Der Kopfsteg 11 kann auch als Quersteg 11 bezeichnet werden. [0035] Das Greifelement 2 weist einen Stegbereich 12 und einen Greifbereich 13 auf. Der Stegbereich 12 steht einerseits mit dem Kopfsteg 11 , und dazu gegenüberliegend mit dem Greifbereich 13 in Verbindung. [0036] In den Stegbereich 12 mündet eine Verbindungsleitung 14 zu einer Mediumquelle. Die Mediumquelle kann z.B. eine Druckluftquelle sein. Der Stegbereich 12 ist in bevorzugter Ausgestaltung als starres Hohlprofil ausgeführt. Mittels der Verbindungsleitung 14 bzw. mittels des eingeleiteten Mediums wird an dem Greifbereich 13 bezogen auf die Einleitstelle der Verbindungsleitung 14 in den Stegbereich 12 ein Vakuum bzw. ein Unterdruck erzeugt, welcher an dem Greifbereich 13 bzw. an seiner Anlagefläche einen Saugkraft erzeugt, so dass das Greifelement 2 als Sauggreifer ausgeführt ist. Hierzu kann der Greifbereich 12 mit einem Spalt beabstandete Dichtlippen oder an einem flexiblen Anlageelement entsprechende Saugöffnungen aufweisen, um nur einige Möglichkeiten zu nennen, mit denen der Halsbereich 6 und damit der Behälter 1 angesogen wird.
[0037] Der Greifbereich 13 greift an dem Halsbereich 6 des Behälters 1 , in der Zeichnungsebene gesehen unterhalb des Ringflansches 8 an. Aufgrund des Vakuums, bzw. der erzeugten Saugkraft wird der Behälter 1 nicht nur sicher in Transport- richtung gehalten, sondern von dem Greifelement 2 gleichzeitig gestützt.
[0038] In weiter bevorzugter Ausgestaltung ist der Greifbereich 13 flexibel, anpassbar an unterschiedliche Durchmesser des Halsbereiches 6 ausgeführt. Wie dargestellt, umgreift der Greifbereich 13 weniger als die Hälfte des Umfangs des Halsbereiches 6, bevorzugt etwa 25% des Umfangs. Insofern ist der Greifbereich quasi in der Art eines Kreissegmentes ausgeführt, welcher an seiner Wirkfläche, also an der zum Halsbereich 6 (Flaschenhals) weisenden Anlagefläche entsprechende Vorrichtungen zum Ansaugen hat, wie oben erwähnt. Natürlich sollen die genannten Greifbeträge lediglich beispielhaft sein, was bedeutet, dass der Greifbe- reich auch mehr als 50% des Umfangs des Halsbereiches 6 oder gar vollumfänglich umgreifen kann.
[0039] Ebenfalls umfasst von der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Halten- und Transport von Behältern (1), insbesondere Flaschen, KEG, Beutelverpackungen mit Ausgießer und dergleichen, bei welchem eine Variante der vorgenannten Behand- lungs- und Transportmaschinen verwendet wird. Vorteilhafterweise werden dabei die Behälter (1) mit der Mündung nach oben transportiert. Diese senkrechte Aus- richtung wird auch beibehalten, wenn Behälter von einer Behandlungs- und Transportmaschine zur nächsten übergeben werden.
[0040] Im Einzelfall, zum Beispiel für einen Rinsschritt, ist es nötig, dass die Behäl- ter (1) um 180° geschwenkt werden und mindestens eine Teilstrecke so ausgerichtet transportiert werden, wobei die Mündungsöffnung nach unten weist.
[0041] In dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist unterhalb des Außengewindes 7 und oberhalb des Ringflansches 8 noch eine Sicherungsnut 15 an- geordnet.
[0042] Eine weitere Ausgestaltung des Behälters 1 ist in Figur 2 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel schließt sich der Ringflansch 8 direkt an das Außengewinde 7 an. Auf eine Sicherungsnut wurde bei diesem Ausführungsbeispiel ver- ziehtet. Gleichwohl hat der Behälter 1 einen Halsbereich 6, an dem das Greifelement 2 mit seinem Greifbereich 13 angreifen kann, was beispielhaft in Figur 3 dargestellt ist.
[0043] Auch die Haltevorrichtung 3 ist im Unterschied zu der Ausgestaltung nach Figur 1 bei der Ausführung nach Figur 3 mit zwei sich parallel erstreckenden Fußstäben 9 ausgeführt, welche kopfseitig mit dem Kopfsteg 11 in Verbindung stehen. Nicht dargestellt ist die Verbindung der Fußstäbe 9 zur rotierenden Transport- bzw. Behälterbehandlungsmaschine. [0044] Figur 4 zeigt eine Schnittzeichnung durch Figur 3. In Figur 4 ist deutlich erkennbar, dass der Stegbereich 12 als im Schnitt gesehen als viereckiger Hohlstab bzw. als Hohlprofil ausgeführt ist, wobei natürlich auch andere Profilausgestaltungen denkbar sind. Der Greifbereich ist in Figur 4 aufgrund des gewählten Schnittes nicht erkennbar. Erkennbar ist jedoch, dass das Greifelement 2 an dem zylindrisch ausgeführten Halsbereich 6 anliegt, wobei wesentlich ist, dass der Halsbereich 6 bzw. der Behälter 1 mittels Saugkraft an dem Greifelement 2 gehalten bzw. zu diesem gezogen wird. Bezugszeichenliste
1 Behälter
2 Greifelement
3 Haltevorrichtung
4 Bauchbereich
5 Mündungsöffnung
6 Halsbereich
7 Außengewinde
8 Ringflansch
9 Fußstab
10 Befestigungsflansch
11 Kopf steg
12 Stegbereich
13 Greifbereich
14 Verbindungsleitung
15 Sicherungsnut
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