Transportelement zum Transport von gefüllten, unverschlossenen Behältern in

Maschinen sowie Verfahren zur Übergabe eines gefüllten, unverschlossenen Behälters aus einer Maschine an eine Haltevorrichtung eines Transportelements einer weiteren Maschine oder Maschinenkomponente

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Transportelement zum Transport von gefüllten, unverschlossenen Behältern in Maschinen sowie ein Verfahren zur Übergabe eines gefüllten, unverschlossenen Behälters aus einer Maschine, insbesondere einer Form- und Füllmaschine, an eine Haltevorrichtung eines Transportelements einer weiteren Maschine oder Maschinenkomponente.

Behälter, insbesondere Flaschen, werden in Form- und Füllmaschinen aus zuvor thermisch konditionierten Vorformlingen geformt durch Befüllung mit einem unter Druck zugeführten Füllgut. Üblicherweise weisen diese Maschinen mehrere umlaufende Rotoren auf, an denen Transportelemente für die Behälter angeordnet sind. Üblicherweise wird an jedem Rotor ein Bearbeitungsschritt durchgeführt und der Behälter danach an den nächsten Rotor übergeben. So kann z.B. bei einem typischen Form- und Füllverfahren auf einem ersten Rotor die Formung und Füllung einer Flasche aus einem Rohling erfolgen, und auf dem zweiten Rotor das Verschließen der Flasche.

Die Übergabe der Flasche zwischen den Rotoren kann direkt oder über einen sogenannten Transportstern erfolgen, der kreisförmig angeordnete Transportelemente aufweist und die Flaschen vom Rotor der ersten Maschine übernimmt und an den Rotor einer zweiten Maschine weitergibt.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Ein Problem dabei ist, dass bei jeder Übergabe die Bewegungsrichtung des Behälters geändert wird und sich dabei die auf den Behälter wirkende Beschleunigung ändert. Befindet sich im Behälter bereits ein flüssiges Füllgut, wie dies nach Durchlaufen einer Form- und Füllmaschine der Fall ist, besteht die Gefahr, dass bei der Übergabe aus der Form- und Füllmaschine Füllgut aus dem Behälter überschwappt. Neben dem Füllgutverlust ist gerade die Verunreinigung der Maschine unter Hygieneaspekten bedenklich und eine regelmäßige Reinigung und Desinfektion erforderlich.

Die DE 101 37 7 8 A1 zeigt ein Verschlusselement für das temporäre Verschließen von gefüllten Behältern im Übergabebereich zwischen einer Füllmaschine und einer Verschließmaschine. Die Aufgabe dieses Verschlusselementes besteht darin, die gefüllte Flasche gegen das Eindringen von Spülflüssigkeit zu schützen, die von außen auf den Mündungsbereich aufgespritzt wird, um diesen Mündungsbereich z.B. von übergeschäumtem Füllgut zu säubern. Zu diesem Zeitpunkt ist es bereits zu einem Füllgutverlust durch Überschäumen gekommen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung vorzuschlagen, mit der eine verlustfreie Übergabe von gefüllten Behältern zwischen zwei Maschinenabschnitten möglich ist.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Transportelement zum Transport von gefüllten, unverschlossenen Behältern vorgeschlagen, das eine Haltevorrichtung zur Aufnahme des Behälters umfasst. Das erfindungsgemäße Transportelement ist dadurch gekennzeichnet, dass es ein bewegliches Verschlusselement aufweist, das nach Einführung des gefüllten Behälters in die Haltevorrichtung und sobald die Einführung erfolgt ist auf die Öffnung des Behälters bewegbar ist. Dies erfolgt also zu einem Zeitpunkt, bevor sich die Beschleunigung des Behälters verändert. Auf dem Form- und Füllrad bewegt sich der Behälter auf einer Kreisbahn mit einem bestimmten Kreisradius und unterliegt hier einer dadurch bedingten konstanten Beschleunigung. Während bzw. nach der Übergabe auf ein nachgeschaltes Transportelement verlässt der Behälter diese vom Form- und Füllrad vorgegebene Kreisbahn und folgt danach der durch das Transportelement vorgegebenen Bewegungsbahn, welche wiederum eine Bewegung auf einer Kreisbahn sein kann mit z.B. geändertem Radius und/oder geänderter Umlaufrichtung. Das Verschlusselement ist dazu ausgeführt, den Behälter gegen den Austritt von Füllgut infolge einer Bewegungsrichtungsänderung z.B. bei der Übergabe von der Form- und Füllstation auf einen Transportstern zu schützen. Das Verschlusselement ist dazu angeordnet, diesen Verschluss zu dem Zeitpunkt zu bewirken, zu dem sich die Beschleunigung des Behälters verändert, nämlich von der durch das Form- und Füllrad bedingten Beschleunigung zu der von dem Transportelement bedingten Beschleunigung. Diese beiden Beschleunigungen sind im Übergabezeitpunkt identisch, divergieren aber danach. Die Übergabe und das Verschließen durch das Verschlusselement sind also simultan auszuführen.

Die Öffnung des Behälters kann somit geschlossen werden, sobald der Behälter in die Haltevorrichtung des Transportelements eingeführt ist. Das Verschlusselement verhindert dann bei einer Änderung der Bewegungsrichtung durch die Übergabe des Behälters an das Transportelement und der dabei auftretenden Beschleunigung, dass das Füllgut überschwappen kann.

Die Haltevorrichtung kann vorzugsweise eine Haltegabel sein.

Vorteilhaft kann das Verschlusselement Mittel zum Halten des Behälters in der Haltevorrichtung aufweisen. Dabei kann es sich z.B. um einen in die Behälteröffnung eingreifenden Vorsprung oder eine zumindest teilweise um das Verschlusselement randseitig umlaufende Wulst handeln, die nach unten vorsteht und ein Herausrutschen des Behälters aus der Haltegabel auch bei hohen Beschleunigungen unter Einwirkung von Fliehkräften verhindert.

Das Verschlusselement kann vorzugsweise auf der Unterseite eine Dichtung aufweisen, so dass es dichtend mit der Öffnung des Behälters abschließt. Die Dichtung, die in der geschlossenen Position des Verschlusselements mit etwas Druck gegen die Öffnung des Behälters anliegen kann, kann auch gleichzeitig Haltefunktion übernehmen, so dass der Behälter in der Haltegabel gegen Herausrutschen gesichert ist.

Die Bewegung des Verschlusselements kann vorteihaft kurvengesteuert erfolgen.

Zusätzlich oder alternativ zu anderen Vorkehrungen kann die Haltevorrichtung den Behälter leicht klemmend halten.

Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin gelöst von einem Verfahren zur Übergabe eines gefüllten, unverschlossenen Behälters aus einer Maschine, insbesondere einer Form- und Füllmaschine, an eine Haltevorrichtung eines Transportelements einer weiteren Maschine oder Maschinenkomponente, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Behälter vor Veränderung der auf den Behälter wirkenden Beschleunigung temporär verschlossen wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann verhindert werden, dass in einem noch unverschlossenen Behälter befindliches Füllgut, insbesondere flüssiges Füllgut, bei der Übergabe von einer Maschinenkomponente zu nächsten Manschinenkomponente, bei der üblicherweise die auf den Behälter wirkende Beschleunigung verändert wird, überschwappen kann. Das Problem des Überschwappens tritt z.B. stark bei der Übergabe einer gefüllten aber noch nicht verschlossenen Flasche aus einer Form- und Füllanlage in eine Verschließanlage auf. Durch die Änderung der Drehrichtung wird die auf den Behälter einwirkende Beschleunigung geändert. Erfindungsgemäß wird der Behälter deshalb vor Einwirkung der hohen Beschleunigung temporär verschlossen.

Vorzugsweise geschieht der temporäre Verschluss durch ein bewegliches, mit dem Transportelement der weiteren Maschine oder Maschinenkomponente verbundenes Verschlusselement.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sichert das Verschlusselement den Behälter in verschlossenem Zustand in der Haltevorrichtung des Transportelements der weiteren Maschine, z.B. durch einen in die Behälteröffnung eingreifenden Vorsprung oder eine zumindest teilweise um das Verschlusselement randseitig umlaufende Wulst.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Abbildungen näher erläutert, die Folgendes darstellen:

Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Form- und Füllmaschine;

Fig. 2a und 2b zeigen ein erfindungsgemäßes Transportelement in seitlicher Darstellung;

Fig. 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Transportelement gemäß Fig. 2b im

Längsschnitt. In Figur 1 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Maschine zum Formen und Füllen von aus Vorformlingen hergestellten Flaschen dargestellt. Die gesamte Maschine besteht aus mehrere Komponenten, die jeweils bestimmte Arbeitsschritte ausführen. Zwischen den einzelnen Arbeitsschritten müssen die Flaschen im jeweiligen Zustand zur nächsten Maschinenkomponente weitertransportiert werden.

Zunächst werden über ein Transportband 1 zugeführte Vorformlinge entlang einer Heizstrecke 4 mit einem Heizelement 6 thermisch für den anschließenden Form- und Füllschritt konditioniert. Hierfür werden die Vorformlinge am Ende des Transportbands 1 vereinzelt und über das Übergaberad 3 einzeln an Haltevorrichtungen der Transporteinrichtung 7 an der Heizstrecke 4 übergeben.

Nach thermischer Konditionierung werden die Vorformlinge über das Übergaberad 8 zum Prozessrad 9 einer Form- und Füllmaschine 10 übergeben, in der der Behälter aus den Vorformlingen in einem Arbeitsschritt geformt und gefüllt wird. Nach Abschluss des Füllprozesses ist der ausgeformte Behälter mit flüssigem Füllgut gefüllt und muss an das Prozessrad 11 der nachfolgenden Verschlussmaschine 12 übergeben werden. Die Übergabe erfogt über das Übergaberad 14. Durch die Änderung der Drehrichtung vom Prozessrad 9 zum Übergaberad 14 ändert sich die auf den Behälter wirkende Beschleunigung, was zu einem Überschwappen der bereits gefüllten Behälter führen kann. Insbesondere der kleinere Durchmesser des Übergaberades 14 führt bei schnell laufenden Maschinen zu erheblichen Beschleunigungen, die Füllgutverluste in der gefüllten Flasche zur Folge haben können.

Erfindungsgemäß wird der gefüllte, bislang unverschlossene Behälter vor Veränderung der Beschleunigung temporär verschlossen. Dies kann z.B. geschehen, indem Verschlusselemente an den Transportelementen des Übergaberads 14 angeordnet sind. Die Haltevorrichtung kann dabei eine Haltegabel sein, die die Flasche aus der Form- und Füllmaschine 10 übernimmt. Sofort bei Gegenüberstand des Transportelements des Übergaberads 14 mit der gefüllten Flasche im Prozessrad 9 der Füllmaschine 10 wird die Behälteröffnung von einem Verschlusselement verschlossen. Bis zum Gegenüberstand der beiden Transportelemente von Übergaberad 14 und Prozessrad 9 ändert sich die auf die Flasche wirkende Beschleunigung nicht. Erst bei Übernahme der Flasche durch das Übergaberad 14 und Umkehr der Drehrichtung ändert sich die Beschleunigung. An dieser Stelle wird der Behälter aber bereits temporär durch das Verschlusselement verschlossen.

In Figur 2a ist ein erfindungsgemäßes Transportelement 20 in geöffnetem Zustand dargestellt, in dessen Haltegabel 21 sich eine ausgeformte und gefüllte Flasche 30 befindet. Das Transportelement 20 ist an einem Übergaberad 40 eines nicht weiter dargestellten Transfersterns angeordnet und verfügt über ein bewegliches Verschlusselement 22. Das Verschlusselement 22 ist über den Hebel 23 bewegbar. Die Rolle 24 am Ende des Hebels 23 läuft im Betrieb entlang einer hier nicht dargestellten Kurve, so dass das Verschlusselement 22 in die in Figur 2b dargestellte geschlossene Position gebracht werden kann.

In Figur 3 sind die Flasche 30 und das Verschlusselement 22 im Schnitt dargestellt. Das Verschlusselement 22 verfügt über einen der Öffnung 31 der Flasche 30 entsprechenden vorspringenden Bereich 25, der die Flasche 30 gegen Fliehkräfte in der Haltegabel 21 des Transportelements 20 hält.