WO2015058889A1

WO2015058889A1 - Vorrichtung und verfahren zur behandlung von packmitteln

Info

Publication number: WO2015058889A1
Application number: PCT/EP2014/068448
Authority: WO
Inventors: Klaus Krämer; Andreas Ullrich
Original assignee: Khs Gmbh
Priority date: 2013-10-21
Filing date: 2014-08-29
Publication date: 2015-04-30

Abstract

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Behandlung von Packmitteln (1), insbesondere Behältern (1). Die Vorrichtung verfügt über mehrere entlang einer Transportstrecke (T) bewegbare Halte- und Zentriereinheiten (7) für das jeweilige Packmittel (1). Ferner ist zumindest eine Mediumquelle (11) mit Zuleitung (13) für ein gasförmiges Medium zur Innenbeaufschlagung des jeweiligen Packmittels (1) realisiert. Außerdem wenigstens ein axial bewegbares und an eine Mündung (3) im Hals (2) des Packmittels (1) anstellbares Zentrierelement (17) als Bestandteil der jeweiligen Halte- und Zentriereinheit (7). Erfindungsgemäß ist ferner ein den Hals (2) des jeweiligen Packmittels (1) gegenüber dem Medium verschließender Dichtungskörper (19) mit dem darin gelagerten Zentrierelement (17) vorgesehen. Das Zentrierelement (17) öffnet durch seine Anlage an der Mündung (3) die Zuleitung (13) zur Mediumquelle (11).

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Behandlung von Packmitteln

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von Packmitteln, insbesondere Behältern, mit mehreren entlang einer Transportstrecke bewegbaren Halte- und Zentriereinheiten für das jeweilige Packmittel, ferner mit zumindest einer Mediumquelle mit Zuleitung für ein gasförmiges Medium zur Innenbeaufschlagung des jeweiligen Packmittels, und mit wenigstens einem axial bewegbaren und an eine Mündung im Hals des Packmittels anstellbaren Zentrierelement als Bestandteil der jeweiligen Halte- und Zentriereinheit. Bei den in Rede stehenden Packmitteln handelt es sich typischerweise um Verpackungen, Behälter oder Behältnisse, die hauptsächlich im Lebensmittelbereich eingesetzt werden. Im Regelfall dient das fragliche Packmittel zur Aufnahme von Flüssigkeiten und vorzugsweise von Getränken. Folgerichtig handelt es sich bei dem in Rede stehenden Packmitteln meistens um Getränkebehälter, wie Flaschen, Dosen aber auch Weichverpackungen aus Karton und/oder Kunststofffolie und/oder Metallfolie. Die Halte- und Zentriereinheit sorgt dafür, dass das jeweilige Packmittel von einem Einlauf zu Beginn der Transportstrecke bis hin zum Auslauf am Ende der Transportstrecke bewegt und gehalten wird. Meistens erfährt das fragliche Packmittel mit Hilfe der Halte- und Zentriereinheit auf der Transportstrecke auch eine gesteuerte Orientierung zu seiner Behandlung. Denn bei dieser Behandlung handelt es sich vorteilhaft um eine Bedruckung.

Bei der Bedruckung von leeren Packmitteln, beispielsweise Leerflaschen aus Kunststoff wie PET, PE, PP usw. hat es sich bewährt, wenn die fragliche Kunststoffflasche unter einem leichten Überdruck steht, um ein einwandfreies Druckergebnis zu erzielen. Außerdem sorgt ein solcher geringfügiger Überdruck im Innern des Packmittels für eine Stabilisierung des zu diesem Zeitpunkt noch leeren Packmittels. Der eigentliche Druck findet dabei typischerweise berührungslos im sogenannten Ink-Jet-Verfahren statt, das heißt mit Hilfe von aus einem Druckkopf ausgestoßener Tinte.

Zusätzlich wird oftmals auch noch ein anschließender UV-Strahler entlang der Transportstrecke passiert, um die auf das Packmittel aufgebrachte Tinte zu trocknen. Das gilt selbstverständlich nur beispielhaft und nicht einschränkend. Der Transport der Packmittel mag mit Hilfe eines um eine vertikale Maschinenachse MA umlaufend antreibbaren Rotors, also entlang eines Kreisbogens als Transportstrecke, erfolgen. In diesem Fall sind die Halte - und Zentriereinheiten umfangseitig an dem Rotor angeschlossen. Genauso gut ist aber auch ein Lineartransport mittels beispielsweise einer Kette möglich und denkbar.

Im gattungsbildenden Stand der Technik nach der DE 10 2009 005 181 A1 oder auch gemäß der WO 2013/029712 A1 wird dabei insgesamt so vorgegangen, dass an der Halte- und Zentriereinheit eine Schnellkupplung ausgebildet ist. Über die Schnellkupplung kann ein dampf- oder gasförmiges Medium, beispielsweise Druckluft, über den hohlen Innenraum der Halte- und Zentriereinheit in das Packmittel eingeleitet werden. Dazu mag als Mediumquelle eine geeignete Dampfoder Gasquelle vorgesehen werden, beispielsweise ein Kompressor.

Die Schnellkupplung bzw. das an dieser Stelle realisierte Kupplungselement ist mit einem Rückschlagventil ausgerüstet. Dadurch kann nach dem Vorspannen mit dem dampf- und/oder gasförmigen Medium, z. B. der Druckluft, dieser Druck über die gesamte Transportstrecke im Packmittel aufrechterhalten werden.

Der Stand der Technik hat sich grundsätzlich bewährt.

Allerdings ist der mechanische und anlagentechnische Aufwand relativ groß, um die gewünschte Innenbeaufschlagung des jeweiligen Packmittels zu ermöglichen. Hinzu kommt, dass eine sichere Druckbeaufschlagung über die gesamte Transportstrecke nicht immer gewährleistet werden kann. Das gilt auch für den Bereich, in welchem die Druckbeaufschlagung erfolgt. Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine derartige Vorrichtung zur Behandlung von Packmitteln so weiterzuentwickeln, dass bei konstruktiv einfachem Aufbau eine einwandfreie Beaufschlagung mit dem gasförmigen Medium erreicht wird und diese Beaufschlagung über die gesamte Transportstrecke einwandfrei beibehalten wird. Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Behandlung von Packmitteln im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass ein den Hals gegenüber dem Medium verschließender Dichtungskörper mit dem darin gelagerten Zentrierelement vorgesehen ist, wobei das Zentrierelement durch seine Anlage an der Mündung die Zuleitung zur Mediumquelle öffnet. - Bei dem Dichtungskörper handelt es sich vorteilhaft um eine Hülse, welche das Packmittel dichtend übergreift.

Erfindungsgemäß kommt zunächst einmal ein einwandfreier und einfach aufgebauter Mündungsverschluss für das Packmittel zum Einsatz. Denn an dieser Stelle ist der den Hals gegenüber dem Medium verschließende Dichtungskörper bzw. die den Hals des jeweiligen Packmittels dichtend übergreifende Hülse vorgesehen. Der Dichtungskörper bzw. die Hülse sorgt also dafür, dass das Packmittel gegenüber dem Medium abgedichtet wird und folglich das Medium verlustfrei für die Innenbeaufschlagung des Packmittels sorgt und auch sorgen kann. Bei dieser Innenbeaufschlagung mag es sich um eine Unterdruckbeaufschlagung mit dem gasförmigen Medium handeln.

Im Regelfall wird jedoch mit einem gegenüber dem Außenluftdruck geringfügigen Überdruck (0,5 bar) gearbeitet, um das Packmittel und insbesondere die an dieser Stelle häufig eingesetzten Kunststoffflaschen mechanisch zu stabilisieren. Denn die fraglichen Flaschen bzw. Packmittel sind zum Zeitpunkt der Behandlung mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung typischerweise leer. Um dennoch das fragliche Packmittel einwandfrei zentrieren, halten und gegebenenfalls ausrichten zu können, wird das Packmittel mit dem gasförmigen Medium (unter geringfügigem Überdrück) beaufschlagt. Dadurch kann das Packmittel mit erheblichen Kräften seitens der jeweiligen Halte- und Zentriereinheit beaufschlagt werden, die im Regelfall erforderlich sind, um für einen schnellen Transport entlang der Transportstrecke sorgen zu können und zugleich eine Ausrichtung des Packmittels zu ermöglichen. Eine solche Ausrichtung ist beispielsweise für den Fall erforderlich, dass die Flasche respektive das Packmittel mit einem aufgedruckten Etikett an einer bestimmten Stelle am Umfang ausgerüstet werden soll.

Jedenfalls lassen sich die für den Transport, die Zentrierung und gegebenenfalls Ausrichtung gegenüber einem Druckkopf erforderlichen Kräfte und Geschwindigkeiten bei solchen Vorrichtungen besonders gut beherrschen, weil die Innenbeaufschlagung des betreffenden Packmittels mit dem geringfügigen Überdruck zu dessen Stabilisierung beiträgt.

Das alles gelingt unter Berücksichtigung eines konstruktiv einfachen Aufbaus und größtenteils verlustfrei. Denn das den Hals des jeweiligen Packmittels dichtend gegenüber dem Medium verschließende Dichtungskörper lässt sich einerseits einfach gestalten und sorgt andererseits für einen dichten Verschluss des Packmittels über die gesamte Transportstrecke oder zumindest einen Teil. Jedenfalls so lange, wie der Dichtungskörper den Hals des betreffenden Packmittels gegenüber dem Medium abdichtet respektive im beschriebenen Beispielfall verhindert, dass der im Innern des Packmittels herrschende Überdruck entweicht oder entweichen kann. Dabei liegt es zusätzlich im Rahmen der Erfindung, wenn der Dichtungskörper zugleich als Zentrierelement fungiert. In diesem Fall ist der Dichtungskörper derart ausgeformt, dass dieser auch als Zentrierelement fungiert, so dass ein zusätzliches Zentrierelement entfallen kann.

Bei dem an dieser Stelle eingesetzten gasförmigen Medium kann es sich grundsätzlich um Dampf oder auch Druckluft handeln. In entsprechendem Sinne ist die Mediumquelle als Dampf- oder Gasquelle ausgelegt und mag einen Kompressor umfassen. In diesem Zusammenhang hat es sich weiter als besonders vorteilhaft erwiesen, dass das Zentrierelement die Zuleitung zur Mediumquelle öffnet. Sobald also das Zentrierelement zur Anlage an der Mündung des Packmittels kommt und bei diesem Vorgang die Zuleitung zur Mediumquelle öffnet, kann das gasförmige Medium über die Zuleitung, ein meistens an dieser Stelle vorgesehenes Ventil und das Zentrierelement letztendlich in das Packmittel strömen und das Packmittel im geschilderten Beispielfall unter dem gewünschtem Überdruck setzen. Bei dem betreffenden Ventil kann es sich um ein steuerbares Schieberventil handeln. Außerdem ist die Auslegung meistens so getroffen, dass sich das Zentrierelement gegenüber einer Feder im Innern des Dichtungskörpers bzw. der Hülse abstützt. Die Feder erstreckt sich folglich vorteilhaft von einem Boden des Dichtungskörpers bzw. der Hülse bis zum Boden des Zentrierelementes. Außerdem ist die Auslegung typischerweise so getroffen, dass das Zentrierelement den Dichtungskörper respektive die Hülse in unbelastetem Zustand fußseitig überragt. Dadurch sorgt der auf den Hals des jeweiligen Packmittels abgesenkte Dichtungskörper dafür, dass sich das Zentrierelement gleichsam in Gegenrichtung bewegt. Während also der Dichtungskörper auf den Hals des Packelementes dichtend abgesenkt wird und hierbei das Packmittel vorteilhaft festklemmt, wird zugleich das Zentrierelement durch seine Anlage an der Mündung des Packmittels demgegenüber angehoben.

Diese Bewegung des Zentrierelementes in Gegenrichtung im Vergleich zum Dichtungskörper sorgt gleichzeitig dafür, dass die Zuleitung bzw. das Ventil respektive steuerbare Schieberventil in der Zuleitung geöffnet wird. In diesem Zusammenhang ist der Dichtungskörper bzw. die Hülse vorteilhaft mit einer unterseitigen Dichtung ausgerüstet. Die fragliche Dichtung liegt in gegenüber dem Medium abgedichteten Zustand meistens auf einem Mündungsflansch des Packmittels auf. Dieser Mündungsflansch findet sich an der Mündung der betreffenden Verpackungseinheit und umringt den Hals und folglich die zentrale Mündung im Hals des Packmittels.

Um die beschriebenen Vorgänge abbilden zu können, ist regelmäßig ein mechanisches Steuerelement vorgesehen. Dieses mechanische Steuerelement setzt sich typischerweise aus einer an die Halte- und Zentriereinheit angeschlossenen Steuerrolle und einer zugehörigen Steuerkurve zusammen. Mit Hilfe der Steuerkurve wird die Steuerrolle entlang der Transportstrecke meistens vertikal bewegt, vorliegend derart, dass der Dichtungskörper bzw. die Hülse in Richtung auf die Mündung des Packmittels abgesenkt wird. Zugleich sorgt hierbei die unterseitige Dichtung am Dichtungskörper dafür, dass diese auf dem Mündungsflansch des Packmittels aufliegt.

Zusammen mit dem Dichtungskörper bzw. der Hülse wird das im Innern der Hülse axial bewegbare und darin gelagerte Zentrierelement abgesenkt. Sobald das Zentrierelement an der Mündung des Packmittels anliegt, wird es im Vergleich zum Dichtungskörper angehoben und öffnet dadurch die Zuleitung, wie dies bereits beschrieben wurde. Dabei ist der Dichtungskörper in der Regel zusammen mit dem in der Zuleitung angeordneten Ventil sowie meistens auch zusammen mit der Zuleitung selbst gemeinsam axial bewegbar ausgelegt.

Vergleichbares gilt für eine Drehdurchführungseinheit, mit deren Hilfe die jeweilige Zuleitung der zugehörigen Halte- und Zentriereinheit an die größtenteils zentral ausgelegte Mediumquelle angeschlossen ist. Demgegenüber sind ein Gehäuse sowie eine Grundplatte der jeweiligen Halte- und Zentriereinheit axial ortsfest ausgebildet. Die fragliche Grundplatte und das Gehäuse der jeweiligen Halte- und Zentriereinheit werden meistens umfangsseitig an einen Rotor angeschlossen, der seinerseits um eine Maschinenachse rotiert und hierbei die kreisbogenförmige Transportstrecke beschreibt. - Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Behandlung von Packmitteln, wie es in den Ansprüchen 9 und 10 näher beschrieben wird.

Im Ergebnis werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Behandlung von Packmitteln beschrieben, mit deren Hilfe eine einwandfreie Behandlung des jeweiligen Packmittels zur Verfügung gestellt wird, und zwar auch dann, wenn das Packmittel leer ist und mit hohen Halte-/Zentrierkräften beaufschlagt wird oder beaufschlagt werden muss. Das ist typischerweise bei einem schnellen Transport und dann der Fall, wenn das betreffende Packmittel zugleich für einen Druck oder allgemein eine Etikettierung eine bestimmte Orientierung aufweisen muss. Denn hierzu wird das Packmittel regelmäßig zwischen der betreffenden Halte- und Zentriereinheit und einer Trägerplatte für den Boden eingespannt.

Die Halte- und Zentriereinheit können um eine gemeinsame Achse rotiert werden, so dass das typischerweise rotationssymmetrisch ausgebildete Packmittel eine Winkeldrehung um einen vorgegebenen Betrag erfährt. Dadurch lässt sich das Packmittel einwandfrei und reproduzierbar gegenüber einem Druckkopf oder allgemein einer Etikettiereinheit ausrichten. Mit Hilfe des Rotors wird nun das betreffende Packmittel entlang der kreisbogenförmigen Transportstrecke befördert, bis der fragliche Druckkopf oder die mehreren Druckköpfe entlang der Transportstrecke unter Einstellung der jeweils gewünschten Orientierung erreicht werden. Am Ort des Druckkopfes wird dann das betreffende Packmittel mit dem gewünschten Etikett oder den mehreren Etiketten im Zuge eines Digitaldruckes ausgerüstet. Das ist selbstverständlich nur beispielhaft zu verstehen. In entsprechendem Sinne mag die beschriebene Vorrichtung genutzt werden, um das betreffende Packmittel mit einem Verschluss auszurüsten. In jedem Fall erfährt das Packmittel eine Stabilisierung in leerem und noch nicht gefülltem Zustand und kann einwandfrei gehandhabt werden. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen. Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht, Fig. 2 eine Halte- und Zentriereinheit in einer Detailansicht,

Fig. 3A und 3B die Halte- und Zentriereinheit nach Fig. 2 in geöffnetem Zustand (Fig. 3A) und geschlossenem Zustand (Fig. 3B) ausschnittsweise und

Fig. 4A und 4B eine abgewandelte Ausführungsform der Halte- und Zentriereinheit in geöffnetem Zustand als Schnittdarstellung (Fig. 4A), geschlossenem Zustand als Schnittdarstellung (Fig. 4B) und als Frontansicht im geöffneten Zustand (Fig. 4C).

In den Figuren ist eine Vorrichtung zur Behandlung von Packmitteln 1 dargestellt. Bei den Packmitteln 1 handelt es sich um solche Packmittel 1 , die zur Aufnahme von Flüssigkeiten und insbesondere Getränken geeignet sind. Im Rahmen des Ausführungsbeispiels sind die Packmittel 1 als rotationssymmetrische Behälter 1 und vorzugsweise Kunststoffflaschen 1 ausgelegt, was selbstverständlich nicht einschränkend gilt. Das jeweilige Packmittel 1 verfügt über einen Hals 2, eine Mündung 3 und einen Mündungsflansch 4.

Die Vorrichtung zur Behandlung der Packmittel 1 verfügt über einen Rotor 5, 6, der um eine Maschinenachse MA rotiert. Am Rotor 5, 6 sind einzelne Halte- und Zentriereinheiten 7 umfangsseitig angeordnet, die um die Maschinenachse MA entlang einer bogenförmigen bzw. kreisbogenförmigen Transportstrecke T umlaufen (vgl. Fig. 1 ). Der besondere Vorteil besteht nun darin, dass keine Trägerplatte mehr erforderlich ist, um den Boden des Packmittels 1 zu stützen oder aufzunehmen. Dies stellt mit Blick auf unterschiedliche Packmittel-/Behältergrößen einen besonderen Vorteil dar, weil die Mündungsbereich oder Halsbereiche von Packmitteln nicht so stark variieren, wie die Packmittel-/Behälterhöhen.

Die in der Figur 1 noch dargestellten Trägerplatten 8 sind also dem Stand der Technik zuzuordnen und sind ersatzlos entfallen. Die Packmittel 1 werden zwischen den axial verschieblichen und federbelasteten Elementen der Halte- und Zentriereinheiten 7 eingeklemmt und lassen sich frei hängend um eine axial verlaufende Achse A rotieren, wie ein Doppelpfeil in der Fig. 2 andeutet. Dadurch kann das betreffende Packmittel 1 bzw. die Kunststoffflasche 1 im Beispielfall in einer gewünschten (Winkel-)Orientierung gegenüber einem oder mehreren am Umfang des Rotors 6, 7 entlang der Transportstrecke T angeordneten Spendeeinheiten für das Aufbringen ein oder mehrerer Etiketten oder Bedruckungsstationen ausgerichtet werden.

Der Rotor 5, 6 wird zusammen mit den Halte- und Zentriereinheiten 7 in einem Maschinengestell 9, 10 aufgenommen. Das Maschinengestell 9, 10 verfügt im Wesentlichen über höhenverstellbare Füße 9 und einen Rahmen 10. Damit die Behandlung der Packmittel 1 während des Transportes entlang der Transportstrecke T mit hoher Geschwindigkeit und auch die gewünschte Winkelorientierung durch Drehen um die Achse A einwandfrei gelingen, müssen relativ hohe Einspannkräfte auf das betreffende Packmittel 1 ausgeübt werden, die regelmäßig mehr als 100 N betragen, wie dies beispielsweise in der einleitend bereits beschriebenen DE 10 2009 005 181 A1 ausgeführt wird. Solche Einspann- und Zentrierkräfte lassen sich in Verbindung mit leeren Packmitteln 1 respektive Kunststoffflaschen meistens nur dann aufbringen und beherrschen, wenn das (leere) jeweilige Packmittel 1 unter geringfügigen Überdruck mit Hilfe eines gasförmigen Mediums bei seinem Transport und der Ausrichtung, das heißt für seine Behandlung, gesetzt wird. Hierfür sorgt im Ausführungsbeispiel eine zentrale Mediumquelle 1 1 , die lediglich in den Fig. 3A und 3B angedeutet ist.

Die Mediumquelle 1 1 mag an das ortsfest ausgelegte Maschinengestell 9, 10 angeschlossen sein und folglich ebenfalls ruhen. Die Mediumquelle 1 1 kann als Gasquelle für Dampf oder auch Druckluftquelle ausgelegt sein und in diesem Zusammenhang einen Kompressor aufweisen. Denn nach dem Ausführungsbeispiel werden die Packmittel 1 unter einen geringfügigen Überdruck gesetzt, welcher im Wesentlichen demjenigen Überdruck entspricht, dem die Packmittel 1 nach ihrer Abfüllung beispielsweise mit einem kohlensäurehaltigen Getränk ausgesetzt werden. Die Mediumquelle steht über eine Drehdurchführungseinheit 12 mit einer Zuleitung 13 für das gasförmige Medium in Verbindung, die letztendlich unter Zwischenschaltung eines Ventils 14 für die gewünschte Innenbeaufschlagung des jeweiligen Packmittels mit dem gasförmigen Medium sorgt. Mit Hilfe der Drehdurchführungseinheit wird letztendlich ein abgedichteter Übergang zwischen der meistens ortsfest ausgelegten Mediumquelle 1 1 einerseits und der jeweiligen Zuleitung andererseits bzw. der Halte- und Zentriereinheit 7 zur Verfügung gestellt, die sich entlang der Transportstrecke T bewegen respektive um die Maschinenachse MA rotieren.

Zum weiteren grundsätzlichen Aufbau gehört ein Zentrierelement 17, welches zusammen mit der Halte- und Zentriereinheit 7 gegenüber seinem Gehäuse 15 bzw. seiner Grundplatte 16 axial bewegbar ausgelegt ist. Die axiale Bewegung erfolgt in Richtung der Achse A, um welche die Zentriereinheit 7 rotiert werden kann. Dazu ist die Halte- und Zentriereinheit 7 mit Hilfe von Lagern 18 in dem betreffenden Gehäuse 15 drehbar um die Achse A gelagert. Die entsprechende Axialbewegung entlang der Achse A ist in den Fig. 3A und 3B durch jeweils Pfeile angedeutet. Bei diesem Vorgang wird das Zentrierelement 17 an die Mündung 3 im Hals 2 des Packmittels 1 bzw. der Kunststoffflasche 1 im Beispielfall angestellt. Demgegenüber sind das Gehäuse 15 sowie die Grundplatte 16 der betreffenden Halte- und Zentriereinheit 7 axial ortsfest ausgebildet, rotieren jedoch zusammen mit dem Rotor 5, 6 um die Maschinenachse MA entlang der Transportstrecke T. Erfindungsgemäß ist eine den Hals 2 des jeweiligen Packmittels 1 gegenüber dem Medium verschließender Dichtungskörper 19 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel und nicht einschränkend ist der Dichtungskörper 19 als den Hals 2 des Packmittels 1 übergreifende Hülse ausgebildet. Im Dichtungskörper 19 bzw. der Hülse ist das Zentrierelement 17 axial bewegbar und rotierbar gelagert. Der axial bewegbare Dichtungskörper 19 selbst ist in einem koaxialen Trag- und Rotationselement 24 geführt und gelagert, welches wiederum in dem Gehäuse 15 mittels der Lager 18 rotierbar, aber axial unverschiebbar, gelagert ist. Das Trag- und Rotationselement 24 weist ein Antriebselement 25 auf, das im Ausführungsbeispiel der Figuren 3B als Zahnkranz geformt ist. Kommt das Antriebselement 25 bei Umlauf um die Maschinenachse MA in den Eingriffsbereich eines auf der Maschinenseite angeordnetes Antriebsgegenelement 26, hier ausgeführt als in einem Winkelbereich angeordnete, feststehende Zahnstange, wird das Trag- und Rotationselement 24 in Rotation versetzt.

Sobald das Zentrierelement 17 an der Mündung 3 des Packmittels 1 zur Anlage kommt, sorgt diese Anlage dafür, dass die Zuleitung 13 zur Mediumquelle 1 1 öffnet. Im Detail führt die Anlage des Zentrierelementes 17 an der Mündung 3 des Packmittels 1 dazu, dass das Ventil 14 endseitig der Zuleitung 13 geöffnet wird, so dass über die Zuleitung 13 und das Ventil 14 das von der Mediumquelle 1 1 zur Verfügung gestellte gasförmige Medium die gewünschte Innenbeaufschlagung des jeweiligen Packmittels 1 bewirkt. Zu diesem Zweck stützt sich das Zentrierelement 17 gegenüber einer Feder 20 im Innern der Hülse 19 ab. Man erkennt, dass in geschlossenem Zustand der Halte- und Zentriereinheit 7 entsprechend der Darstellung nach der Fig. 3B die fragliche Feder 20 mit Hilfe des Zentrierelementes 17 in Verbindung mit der Hülse 19 komprimiert wird.

Demgegenüber korrespondiert der geöffnete Zustand der Halte- und Zentriereinheit nach der Fig. 3A dazu, dass die Feder 20 entspannt ist. In diesem geöffneten Zustand nach der Fig. 3A und folglich unbelastetem Zustand der Halte- und Zentriereinheit 7 überragt das fragliche Zentrierelement 17 die Hülse 19 fußseitig. Außerdem ist die Hülse 19 mit einer unterseitigen Dichtung 21 ausgerüstet, mit deren Hilfe die Hülse 19 gegenüber dem Medium abgedichtet wird. Denn in diesem gegenüber dem Medium abgedichteten Zustand liegt die Hülse 19 mit ihrer unterseitigen Dichtung 21 auf dem Mündungsflansch 4 des Packmittels 1 bzw. der an dieser Stelle vorgesehenen Kunststoffflasche 1 auf. Dadurch kann das von der Mediumquelle 1 1 zur Verfügung gestellte gasförmige Medium bei geöffnetem Ventil 14 nicht entweichen und strömt wunschgemäß in den Innenraum des Packmittels bzw. der Kunststoffflasche 1 . Hierzu korrespondiert der geschlossene Zustand der Halte- und Zentriereinheit 7 nach der Fig. 3B. Um die Steuerung des Zentrierelementes 17 einerseits und der Hülse 19 andererseits zu bewirken, ist insgesamt ein mechanisches Steuerelement 22, vorgesehen. Nach dem Ausführungsbeispiel setzt sich das mechanisch arbeitende Steuerelement 22, 23 aus einer Steuerrolle 22 einerseits und einer zugehörigen Steuerkurve 23 andererseits zusammen, die lediglich in der Fig. 3A angedeutet ist. Zur Stabilisierung der Hubbewegung der Steuerrolle 22 kann, wie in Figur 3 dargestellt, eine vertikale Linearführung 22.1 vorgesehen werden. Die Steuerrolle 22 wird zusammen mit der Halte- und Zentriereinheit 7 entlang der Transportstrecke T bewegt, folgt also der bogenförmigen Kurvenbahn um die Maschinenachse MA im Ausführungsbeispiel. Hierbei bewegt sich die Steuerrolle 22 auf der betreffenden Steuerkurve 23 entlang, die demgegenüber ortsfest ausgelegt ist. Als Folge hiervon vollführt die Steuerrolle 22 und mit ihr die Halte- und Zentriereinheit 7 entsprechende Bewegungen in der Axialrichtung entlang der Achse A gegenüber dem feststehenden Gehäuse 15 respektive der Grundplatte 16.

Das erkennt man beim Übergang von der Fig. 3A zur Fig. 3B. Denn bei diesem Übergang ist die Steuerrolle 22 und mit ihr die Halte- und Zentriereinheit 7 abgesenkt worden. In gleicher Weise hat sich die Drehdurchführungseinheit und auch die Zuleitung 13 abgesenkt, wie man beim Übergang von der Fig. 3A zur Fig. 3B erkennt. In der Fig. 3A ist der geöffnete Zustand der Halte- und Zentriereinheit 7 für das Packmittel 1 dargestellt, wohingegen die Fig. 3B die geschlossene Stellung wiedergibt.

Da sich beim Übergang von der Fig. 3A zur Fig. 3B die Zuleitung 13 mit abgesenkt hat, wurde gleichzeitig auch die mechanisch mit der Zuleitung 13 verbundene Hülse 19 auf die Mündung 3 des Packmittels 1 abgesenkt, wie die Figuren deutlich machen. Das heißt, die Hülse 19 ist zusammen mit dem in der Zuleitung 13 bzw. endseitig der Zuleitung 13 vorgesehenen Ventil 14 axial bewegbar gegenüber der Achse A ausgelegt und lässt sich absenken. Dabei übergreift die Hülse 19 die Mündung 3 des betreffenden Packmittels 1 . Zugleich sorgt hierbei die auf dem Mündungsflansch 4 aufliegende Dichtung 21 für die gewünschte Abdichtung gegenüber dem Medium. Da in unbelastetem bzw. geöffnetem Zustand nach der Fig. 3A das Zentrierelement die Hülse 19 fußseitig überragt, korrespondiert der Vorgang des Absenkens der Hülse 19 auf die Mündung 3 des Packmittels 1 unter gleichzeitigem dichtenden Übergreifen des Halses 2 des fraglichen Packmittels dazu, dass demgegenüber das Zentrierelement 17 angehoben wird. Das führt dazu, dass die das Zentrierelement 17 gegenüber der Hülse 19 vorspannende Feder 20 komprimiert wird, wie man beim Übergang von der Fig. 3A zur Fig. 3B erkennt. Nachdem das Zentrierelement 17 um einen bestimmten Betrag gegenüber der Hülse 19 angehoben worden ist, sorgt das als Schieberventil ausgebildete und mit Hilfe des Zentrierelementes 17 steuerbare Ventil 14 dafür, dass das gasförmige Medium ausgehend von der Mediumquelle 1 1 über die Zuleitung 13 und das dann geöffnete Ventil 14 durch das Zentrierelement 17 hindurch ins Innere des Packmittels 1 gelangt und folglich die gewünschte Innenbeaufschlagung des Packmittels 1 mit Hilfe des von der Mediumquelle 1 zur Verfügung gestellten Druckes gelingt.

Dabei ist die Auslegung insgesamt so getroffen, dass die Hülse 19 auf den Hals des Packmittels 1 dichtend abgesenkt wird und das Packmittel 1 dabei festgeklemmt wird. Zugleich wird das Zentrierelement 17 durch seine Anlage an der Mündung 3 des Packmittels 1 gegenüber der Hülse 19 angehoben und öffnet dadurch die Zuleitung 13, indem das Schieberventil 14 die beschriebene Öffnung erfährt.

Zur Einleitung der Rotation des Packmittel 1 (Flasche) um die Achse A, wird das Trag- und Rotationselement 24 dann wie oben ausgeführt in Rotation versetzt, wobei der hülsenartige Dichtungskörper 19 über die kraftschlüssige Kopplung des die Mündung umschließenden Dichtelements 21 oder eine nicht dargestellte sonstige, innere Kopplung zwischen Trag- und Rotationselement 24 und Dichtungskörper 19, ebenfalls in Rotation versetzt wird. Im Bereich der oberen Lagerung 27 des Dichtungskörpers 19, befindet sich der Übergangsbereich des Drehverteilers 12, vom feststehenden zum rotierenden Abschnitt.

Das Packmittel 1 mag insgesamt seitlich in Richtung auf die Halte- und Zentriereinheit 7 zugeführt werden, so dass das Gehäuse 15 mit einem Ausleger 24a den Mündungsflansch 4 des Packmittels 1 zumindest teilweise untergreift respektive untergreifen kann folglich das Packmittel 1 festklemmt, wie dies schematisch bei einem Vergleich der Fig. 3A und 2 deutlich wird. Dazu ist der Ausleger 24a kreisbogensegmentartig ausgebildet, wie dies vergleichbar in der WO 2013/029712 A1 , Fig. 1 1 b, dargestellt ist. Alternativ kann dieses auch als oder als aktiver oder passiver Greifer konstruiert sein, was hier nicht dargestellt wurde.

Das Ausführungsbeispiel nach den Figuren 4A, 4B und 4C arbeitet prinzipiell so, wie dies bereits mit Bezug zu den Figuren 3A und 3B dargestellt worden ist. Auch in diesem Fall wird die zusammen mit der Halte- und Zentriereinheit 7 entlang der Transportstrecke T bewegte Steuerrolle 22 mittels der demgegenüber ortsfesten Steuerkurve 23 angehoben und abgesengt, was dann zu den entsprechenden Bewegungen in Axialrichtung der Halte- und Zentriereinheit 7 führt. Tatsächlich ist die Halte- und Zentriereinheit 7 in der Fig. 4A in geöffnetem Zustand und in der Fig. 4B in geschlossenem Zustand dargestellt, in welchem das Medium die Kunststoffflasche 1 wunschgemäß beaufschlagt.

Unterschiedlich zur Ausführungsform gem. Figuren 3A und 3B, ist nun das Trag- und Rotationselement 24 als ein das feststehende Gehäuse 15 von außen umschließendes Element ausgeführt, wobei das Gehäuse 15 selbst den rotierbaren und axial bewegbaren Dichtungskörper 19 umschließt. In der gezeigten Ausführungsform ist Dichtungskörper 19 nicht mehr hülsenartig für die Umschließung und Aufnahme des Mündungsbereich des Packmittels 1 ausgeformt, sondern das Zentrierelement 17 bildet das freie untere Ende des Dichtungskörpers 19. Im Zentrierelement 17 sind weiterhin ein Lager 18.1 und der Drehverteiler 12.1 mit entsprechenden Dichtungen 21 .1 angeordnet, so dass eine bauliche Einheit aus Zentriereinheit, Lagerung und Gasdrehverteilung gebildet ist. Die gasmäßige Abdichtung erfolgt nun ausschließlich über die Anlage der Zentriereinheit 17 auf der Packmittelmündung 3. Die Figuren 4A und 4B zeigen weiterhin eine alternative Art, die Antriebseinheit 27 umfasst einen elektromagnetischen Direktantrieb mit entsprechender Steuereinheit wobei die Steuereinheit grundsätzlich auf räumlich getrennt von dem eigentlichen Direktantrieb (Stator) angeordnet sein kann (bspw. zentral auf oder außerhalb der Maschine). Über den als elektromagnetischen Antrieb ausgeformten Stator 26.1 ausgeformten Antrieb, wird das auf dem Trag- und Rotationselement 24 angeordnete, magnetisierbare oder magnetische Antriebselement 25.1 (Rotor) angetrieben. Vorteilhafterweise sind geeignete Sensoren vorgesehen, um die Winkellage des Antriebselementes 25.1 bzw. des Trag- und Rotationselement 24 zu bestimmen.

Alternativ kann der Antrieb 27 auch als eigenständiger Rotationsmotor ausgeführt sein (einer je Halte- und Zentriereinheit 7 bzw. je Trag- und Rotationselement 24), der über ein Koppelelement, z.B. ein Zahnrad, in Wirkverbindung mit einem Antriebselement (Zahnkranz) des Trag- und Rotationselements 24 steht, analog der Ausführung nach Figur 3A und 3B.

Somit sind die Antriebsarten nicht auf die jeweilige Ausführungsform beschränkt, in deren Zusammenhang sie beschrieben wurden, sondern der Fachmann kann diese in geeigneter Weise kombinieren und anpassen. Insbesondere kann das in Figur 3B gezeigte Antriebsgegenelement 26 auch als linearer-elektromagnetischer Antrieb (Stator) ausgeformt sein, der einen entsprechenden Rotor (25), und über die jeweiligen Elemente (19, 24), das Packmittel antreibt. Alternativ kann ein elektromagnetischer Antrieb auch als ringförmiger oder ringsegmentförmiger Stator ausgeformt sein, der über einen entsprechenden Rotor (bspw. analog dem Antriebselement 25) und die jeweiligen Elemente (19, 24) das Packmittel 1 in Rotation versetzen kann. Der Stator ist hierbei vertikal benachbart zum Rotor angeordnet oder umschließt diesen wenigstens teilweise, bspw. als Ring oder Ringsegment.

Claims

Patentansprüche

1 . Vorrichtung zur Behandlung von Packmitteln (1 ), , mit mehreren entlang einer Transportstrecke (T) bewegbaren Halte- und Zentriereinheiten (7), welche an einem Rotor (5, 6) umfangsseitig angeordnet sind, wobei für das jeweilige Packmittel (1 ), ferner mit zumindest einer Mediumquelle (1 1 ) mit Zuleitung (13) für ein gasförmiges Medium zur Innenbeaufschlagung des jeweiligen Packmittels (1 ), und mit wenigstens einem axial bewegbaren und an eine Mündung (3) im Hals (2) des Packmittels (1 ) anstellbaren Zentrierelement (17) als Bestandteil der jeweiligen Halte- und Zentriereinheit (7), sowie ein rotierbares Trag- und Rotationselement 24 zur Aufnahme und Halten eines Packmittels (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Halte- und Zentriereinheiten (7) für den hängenden Transport von Packmitteln (1 ) ausgeformt sind, und diese ein den Hals (2) des jeweiligen Packmittels (1 ) gegenüber dem Medium verschließenden Dichtungskörper (19) mit dem darin gelagerten Zentrierelement (17) umfassen, wobei der Dichtungskörper (19) axial gegenüber dem Trag- und Rotationselement 24 verschiebbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrierelement (17) durch seine Anlage an der Mündung (3) die Zuleitung (13) zur Mediumquelle (1 1 ) öffnet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Zentrierelement (17) gegenüber einer Feder (20) im Innern des Dichtungskörpers (19) abstützt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrierelement (17) den Dichtungskörper (19) in unbelastetem Zustand fußseitig überragt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungskörper (19) mit einer unterseitigen Dichtung (21 ) ausgerüstet ist, die in gegenüber dem Medium abgedichteten Zustand auf einem Mündungsflansch (4) des Packmittels (1 ) aufliegt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein mechanisches Steuerelement (22, 23) vorgesehen ist, um den Dichtungskörper (19) zusammen mit dem Zentrierelement (17) abzusenken.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungskörper (19) zusammen mit einem in der Zuleitung (13) angeordneten Ventil (14) axial bewegbar ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (14) als mittels des Zentrierelementes (17) steuerbares Schieberventil (17) ausgelegt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (15) sowie eine Grundplatte (16) der jeweiligen Halte- und Zentriereinheit (7) axial ortsfest ausgebildet sind.

10. Verfahren zur Behandlung von Packmitteln (1 ), insbesondere Behältern (1 ), wonach mehrere Halte- und Zentriereinheiten (7) für das jeweilige Packmittel entlang einer Transportstrecke (T) bewegt werden, wonach ferner mittels einer Mediumquelle (1 1 ) mit Zuleitung (13) das jeweilige Packmittel (1 ) im Innern mit einem gasförmigen Medium beaufschlagt wird, und wonach wenigstens ein axial bewegbares Zentrierelement (17) als Bestandteil der jeweiligen Halte- und Zentriereinheit (7) an eine Mündung (3) im Hals (2) des Packmittels (1 ) angestellt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

ein Dichtungskörper (19) mit dem darin gelagerten Zentrierelement (17) das jeweilige Packmittel (1 ) an seinem Hals (2) gegenüber dem Medium verschließt, wobei das Zentrierelement (17) durch seine Anlage an der Mündung (3) die Zuleitung (13) öffnet. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungskörper (19) auf den Hals (2) des Packelementes (1 ) dichtend abgesenkt wird und das Packmittel (1 ) festklemmt sowie zugleich das Zentrierelement (17) durch seine Anlage an der Mündung (3) demgegenüber angehoben wird und dadurch die Zuleitung (13) öffnet.