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EP 0 950 609 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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02.06.2004 Patentblatt 2004/23 |
(22) |
Anmeldetag: 26.03.1999 |
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Maschine zum Behandeln von Gefässen
Apparatus for the treatment of containers
Appareil pour le traitement des conteneurs
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB IT NL |
(30) |
Priorität: |
16.04.1998 DE 29806838 U
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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20.10.1999 Patentblatt 1999/42 |
(73) |
Patentinhaber: KRONES AG |
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93068 Neutraubling (DE) |
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Erfinder: |
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- Schmelzer, Stephan
Bryanston 2021 (ZA)
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Entgegenhaltungen: :
US-A- 4 092 382
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US-A- 4 416 714
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Neuerung betrifft eine Maschine zum Behandeln von Gefäßen mit einer Wärmequelle
zum Schrumpfen von Ausstattungsmaterial an die Gefäßkontur.
[0002] Es ist beispielsweise aus den US-Patenten 5 464 495 und 4 447 280 bekannt, Gefäße,
wie Dosen, Flaschen oder dgl., mit schrumpffähigem Material auszustatten, wobei das
Material nach dem Aufwickeln radial einwärts geformte Bereiche der Gefäße (Boden oder
Schulter) überragt. Um diese überstehenden Abschnitte des Ausstattungsmaterials an
die Gefäßkontur anzuformen, erfolgt eine lokale Wärmebehandlung mit Heißluft, die
das Material zu einem radial einwärts gerichteten Schrumpfen veranlaßt, bis es sich
vollständig an die Gefäßoberfläche schmiegt. Dabei darf es zu keinem Zeitpunkt zu
einer Überhitzung des Ausstattungsmaterials kommen, um Falten- oder Blasenbildung
zu vermeiden.
[0003] US 4 416 714 offenbart ebenfalls eine Etikettiermaschine der vorhergehend genannten
Art, die jedoch zusätzlich über steuerbare Zungen zur Abschirmung des Überlappungsbereiches
von Etikettenvorder- und -hinterkante eines wärmeschrumpfbaren Rundumetiketts verfügt.
Damit soll erreicht werden, dass beim Anschrumpfen des überstehenden oberen und unteren
Etikettenrandes an die Gefäßkontur der Überlappungsbereich nicht mit Heißluft beaufschlagt
wird, um ein Aufweichen des Klebstoffes zu verhindern. Damit soll ein Aufplatzen des
Etiketts im Überlappungsbereich vermieden werden. Mit dieser Vorrichtung kann nur
ein kleiner Umfangsbereich eines Etiketts vor Wärmeeinwirkung geschützt werden.
[0004] Bei wärmeempfindlichen Gefäßen, insbesondere dünnwandigen Kunststoffflaschen aus
Polyethylenterephthalat oder einem anderen Werkstoff, kann in besonderen Situationen
eine zu lang anhaltende Wärmeeinwirkung nachteiligerweise auch eine Deformation der
Gefäße verursachen. Dieser Fall kann vor allem bei einem betriebsbedingten Notstopp
der Maschine eintreten, wenn aufgrund einer Störung die Maschine sofort angehalten
werden muß, so dass sich noch in der Maschine befindende Gefäße vor dem Stillstand
nicht mehr herausgefahren werden können. Selbst wenn die Heißlufterzeuger unverzüglich
abgeschaltet werden, ist die Resthitze der auslaufenden Gebläse und die in den Gebläsegehäusen
gespeicherte Energie so groß, dass eine Verformung der noch in der Maschine stehenden
Gefäße stattfinden kann, auch bei einer Abstandsvergößerung der Heißluftgebläse relativ
zu den Gefäßen.
[0005] Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannten Maschinen so zu
verbessern, dass eine schädliche Beeinträchtigung der Gefäße und/oder des Ausstattungsmaterials
durch Hitzeeinwirkung ausgeschlossen ist.
[0006] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass mittels einer steuerbaren Wärmeabschirmung
zwischen den Gefäßen und der Wärmequelle die Wärmeübertragung auf das Ausstattungsmaterial
und die Gefäße unterbrechbar ist. Eine Wärmeabschirmung unterbindet vorteilhafterweise
mit geringem Aufwand in kürzester Zeit jede weitere Wärmezufuhr durch die Wärmequelle,
wenn in bestimmten Situationen, z.B. einem plötzlichen Maschinenstopp, keine Wärmeübertragung
mehr erfolgen soll.
[0007] Als Wärmeabschirmung kann beispielsweise eine einfach gestaltete Blasvorrichtung
vorgesehen werden, mit der ein Luftstrom zwischen den Flaschen und der Wärmequelle
gesteuert erzeugbar ist.
[0008] Im Normalbetrieb tritt die Wärmeabschirmung nicht in Funktion, sondern erst dann,
wenn die Wärmezufuhr unterbrochen werden soll. Zu diesem Zweck kann gemäß einer Weiterbildung
der Erfindung im Falle der Verwendung einer Blasvorrichtung als Wärmeabschirmung ein
beispielsweise durch die Maschinensteuerung betätigbares Steuerventil die Druckluftversorgung
der Blasvorrichtung freigeben, wenn die Maschine angehalten wird, während ansonsten
das Steuerventil geschlossen bleibt und damit die Blasvorrichtung unwirksam ist.
[0009] Als Blasvorrichtung kann ein Rohr mit Bohrungen oder Düsen verwendet werden, das
so ober- und/oder unterhalb des das Ausstattungsmaterial aufnehmenden Bereiches der
Gefäße an der zum Heißluftgebläse weisenden Seite der Gefäßtransportbahn angeordnet
wird, dass die aus den Bohrungen oder Düsen austretende, annähernd Raumtemperatur
aufweisende Druckluft quer zur Strömungsrichtung der Heißluft strömt und diese mitreißt,
bevor sie ein Gefäß erreichen kann.
[0010] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0011] Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführung anhand der Figuren erläutert. Es zeigt:
- Fig. 1
- eine Ausstattungsmaschine in einer schematischen Draufsicht mit einer Einrichtung
zum Schrumpfen von Ausstattungsmaterial,
- Fig. 2
- die Schrumpfeinrichtung nach Fig. 1 in vergrößerter Darstellung und
- Fig. 3
- einen vertikalen Teilschnitt A-A durch die Schrumpfeinrichtung nach Fig. 2.
[0012] Die Fig. 1 zeigt eine Maschine zum kontinuierlichen Ausstatten von Flaschen 1 oder
dgl. mit einem Rundumetikett aus schrumpffähigem Material. Zu diesem Zweck werden
die auszustattenden Flaschen 1 mittels einem Zuförderer 2 in einer lückenlosen Reihe
einer angetriebenen Einteilschnecke 3 zugeführt, von dieser auf die Maschinenteilung
auseinandergezogen und an ein nachfolgendes, nur als strichpunktierter Kreis angedeutetes
Einlaufsternrad 4 weitergeleitet, welches die Flaschen auf einen umlaufenden Drehtisch
5 übergibt. An der Peripherie des Drehtisches 5 befindet sich ein Etikettieraggregat
6 mit einem Schneidwerk 6a zum Abtrennen von Einzeletiketten von einem Etikettenband.
Die Einzeletiketten werden danach von einem Transferzylinder 6b an einer Leimstation
6c vorbeigeführt, dabei z.B. an ihrer Anfangs- und Endkante bereichsweise beleimt
und dann auf eine vorbeilaufende, sich um ihre Hochachse drehende Flasche 1 aufgewickelt,
wobei das Etikettenende ggf. die Endkante überlappt und an dieser befestigt wird.
Zum gegenseitigen Verbinden der Etikettenkanten im Überlappungsbereich kann auch ein
Lösungsmittel, ein Heißsiegelwerkzeug oder dgl. verwendet werden.
[0013] Nach dem Aufwickeln des Etiketts wird die Flasche von einem Transfersternrad 7 vom
Drehtisch 5 auf ein Schrumpfkarussell 8 überführt, an dessen Peripherie sich in Umfangsrichtung
hintereinander versetzt drei Heißluftgebläse 9 mit bogenförmig ausgebildeten Schlitzdüsen
9a befinden. Jedes der Heißluftgebläse ist auf einem durch zwei parallele Stangen
10 gebildeten Schlitten radial zum Karussell 8 aus einer nahe an diesem liegenden
Arbeitsstellung, die in Fig. 1 zu erkennen ist, in eine dazu radial beabstandete Außerbetriebsstellung,
entsprechend der Fig. 2, und umgekehrt mittels eines nicht näher abgebildeten ansteuerbaren
Stellantriebs überführbar. Die Schlitzdüsen 9a sind den noch nicht an der Flaschenkontur
anliegenden Abschnitten 20a, 20b des Ausstattungsmaterials 20 höhenmäßig zugeordnet
(siehe Fig. 3), so wie das aus dem eingangs genannten US-Patent 5 464 495 (Fig. 13
bis 15) bereits bekannt ist.
[0014] Aus der vergrößerten Darstellung in Fig. 2 ist ersichtlich, dass sich außer den Schlitzdüsen
9a der Heißluftgebläse 9 noch ein gekrümmtes Rohr 12 nahe an der äußeren Seite der
Flaschenumlaufbahn bzw. des Karussells 8 befindet. Dieses das Schrumpfkarussell 8
umgebende, aus zwei einzelnen Rohrbogen 12a und 12b bestehende Rohr erstreckt sich
vom Transfersternrad 7 bis zu einem Auslaufsternrad 11 und kann von zwei Enden her
durch Anschlußleitungen 13a und 13b mit Druckluft gespeist werden. Die den Anschlußleitungen
gegenüberliegenden Enden der Rohrbögen 12a, 12b sind mit Stopfen 19 gasdicht verschlossen.
Längs der Rohrachse versetzt befinden sich in einer Reihe mit gleichmäßigen Abständen
hintereinander zahlreiche Bohrungen 21 in der Rohrunterseite, die so beschaffen sind,
dass die austretende Luft axial zur Flaschenlängsachse ausgerichtet seitlich parallel
zu dieser versetzt quer zur Blasrichtung der Schlitzdüsen 9a strömt und einen Luftvorhang
22 zwischen den Flaschen 1 und den Schlitzdüsen 9a bildet, wenn eine weitere Wärmezufuhr,
z.B. bei einem plötzlichen Maschinenstillstand, zur Vermeidung von Flaschendeformationen
unterbunden werden soll (siehe Fig. 3). In einem solchen Fall wird die Drucklufteinspeisung
in die Rohrbögen 12a, 12b durch Steuerventile 14, die von der Maschinensteuerung 15
ansteuerbar sind, freigegeben und die Heißluftgebläse 9 werden abgeschaltet und/oder
von ihren Stellantrieben radial nach außen in die vom Karussell 8 weiter beabstandete
Bereitschaftsstellung (Fig. 2) verfahren. Die Blasdauer kann auf einen vorgebbaren
Zeitwert beschränkt sein, um einen unnötigen Luftverbrauch zu vermeiden. Es ist ferner
möglich, die Drucklufteinspeisung in die beiden Rohrbögen zeitlich versetzt zu steuern.
[0015] Wie aus der Fig. 3 zu erkennen ist, befindet sich das Rohr 12 oberhalb des etikettierten
Bereiches der Flaschen 1, wobei die Blasluft nach unten gerichtet aus den Bohrungen
21 strömen und einen Luftvorhang 22 zwischen den Flaschen 1 und den Schlitzdüsen 9a
bilden kann. Mittels einer manuell betätigbaren Klemmung 16 ist das Rohr 12 höhenverstellbar
an einer Halterung 17 befestigt, die sich am stationären Oberteil 18 des Schrumpfkarussells
8 befindet.
[0016] Anstelle von Druckluft kann auch ein anderes Fluid, wie z.B. Wasser, verwendet werden.
Die Neuerung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern
es können auch andersartig gestaltete Einrichtungen verwendet werden, die geeignet
sind, eine steuerbare Wärmeabschirmung zwischen den zu behandelnden Gefäßen und der
verwendeten Wärmequelle zu bewirken.
[0017] Ferner ist die Anwendbarkeit der Neuerung nicht auf Maschinen mit einem Schrumpfkarussell
beschränkt. Die Neuerung kann auch bei Maschinen mit geradlinigem Gefäßdurchlauf (siehe
US-Patent 4 447 280) in entsprechend angepaßter Ausführung zum Einsatz kommen.
1. Maschine zum Behandeln von Gefäßen (1) mit einer Wärmequelle (9) zum Schrumpfen von
Ausstattungsmaterial (20) an die Gefäßkontur, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer steuerbaren Wärmeabschirmung (12, 22) zwischen der Wärmequelle (9)
und den Gefäßen (1) die Wärmeübertragung auf das Ausstattungsmaterial (20) und die
Gefäße (1) vollständig unterbrechbar ist.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle als ein Heißluftgebläse (9) und die Wärmeabschirmung als eine Blasvorrichtung
(12) ausgebildet ist, wobei mit der Blasvorrichtung zwischen den Gefäßen (1) und dem
Heißluftgebläse (9) ein Luftvorhang (22) erzeugbar ist.
3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsrichtung der Blasvorrichtung (12) quer zur Strömungsrichtung des Heißluftgebläses
(9) ausgerichtet ist.
4. Maschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine einen Gefäßförderer (8) aufweist, an dem das Heißluftgebläse (9) angeordnet
ist, wobei die Blasvorrichtung (12) längs zum Gefäßförderer (8) seitlich neben diesem
parallel verlaufend ober- oder unterhalb des das Ausstattungsmaterial (20) tragenden
Gefäßbereiches angeordnet ist.
5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gefäßförderer (8) eine gekrümmte Bahn, insbesondere Kreisbahn, aufweist und die
Blasvorrichtung (12) äquidistant zum Gefäßförderer gekrümmt ausgebildet ist.
6. Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasvorrichtung (12) ein Rohr (12a, 12b) mit einer Vielzahl von Öffnungen (21)
oder Düsen aufweist.
7. Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasvorrichtung (12) mittels einer Steuereinrichtung (15) in Abhängigkeit der
Maschinenfunktion in oder außer Betrieb setzbar ist.
8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftversorgung zur Blasvorrichtung (12) mittels einem Steuerventil (14) von der
Steuereinrichtung (15) unterbrechbar oder frei schaltbar ist.
9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Heißluftgebläse (9) aus einer nahe am Gefäßförderer (8) liegenden Betriebsstellung
in eine weiter entfernte Außerbetriebsstellung und umgekehrt überführbar ist.
10. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Blasvorrichtung (12) vom Anfang bis zum Ende der durch Heißluftgebläse (9)
gebildeten Heißluftbehandlungszone erstreckt.
11. Maschine nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gefäßförderer als ein Karussell (8) ausgebildet ist, an dessen radial äußeren
Seite sich wenigstens ein Heißluftgebläse (9) befindet, und welches von einem konzentrisch
gebogenen und ausgerichteten Rohr (12a, 12b) umgeben ist, vorzugsweise von einem Gefäßeinlauf
(7) bis zu einem Gefäßauslauf (11) des Karussells (8).
12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (12a, 12b) als Kreisbogenabschnitt mit zwei Enden ausgebildet ist, wobei
ein Ende eine Zuleitung (13a, 13b) und das andere Ende einen Verschluß (19) aufweist.
13. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere einzelne Rohre (12a, 12b) hintereinander angeordnet sind.
1. Apparatus for the treatment of containers (1) with a source of heat (9) for shrinking
presentation material (20) onto the contour of the container, characterised by the fact that the transfer of heat to the presentation material (20) and the containers
(1) can be completely disconnected by means of a controllable thermal shield (12,
22).
2. Apparatus according to claim 1, characterised by the fact that the source of heat is in the form of a hot air blower (9) and the thermal
shield is in the form of a blowing device (12), in which a curtain of air (22) can
be created between the containers (1) and the hot air blower (9) with the blowing
device.
3. Apparatus according to claim 2, characterised by the fact that the direction of flow of the blowing device (12) is arranged transversely
to the direction of flow of the hot air blower (9).
4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterised by the fact that the apparatus has a container conveyor (8), on which the hot air blower
(9) is arranged, in which the blowing device (12) is arranged longitudinally to the
container conveyor (8) laterally adjacent thereto is running parallel above or below
the container area carrying the presentation material (20).
5. Apparatus according to claim 4, characterised by the fact that the container conveyor (8) has a curved path, particularly a circular
route, and the blowing device (12) is curved equidistant to the container conveyor.
6. Apparatus according to one of claims 2 to 5, characterised by the fact that the blowing device (12) has a pipe (12a, 12b) with a large number of
openings (21) or nozzles.
7. Apparatus according to claims 2 to 6, characterised by the fact that the blowing device (12) can be put into or taken out of operation depending
on the function of the apparatus by means of a control device (15).
8. Apparatus according to claim 7, characterised by the fact that the air supply to the blowing device (12) can be disconnected or freely
connected to the control device (15) by means of a control valve (14).
9. Apparatus according to one of claims 1 to 8, characterised by the fact that the hot air blower (9) can be transferred from an operating position
near the container conveyor (8) to a position out of operation which is further away
and vice versa.
10. Apparatus according to one of the previous claims 2 to 9, characterised by the fact that the blowing device (12) extends from the beginning to the end of the
hot air treatment area formed by the hot air blower (9).
11. Apparatus according to one of claims 4 to 10, characterised by the fact that the container conveyor is in the form of a carousel (8), on the external
radial side of which there is at least one hot air blower (9), and which is surrounded
by a pipe (12a, 12b) which is aligned and bent concentrically, preferably from a container
inlet (7) to a container outlet (11) of the carousel (8).
12. Apparatus according to claim 11, characterised by the fact that the pipe (12a, 12b) is in the form of a cross section of a circular
arc with two ends, in which one end has a supply (13a, 13b) and the other end has
a closure (19).
13. Apparatus according to claim 12, characterised by the fact that several individual pipes (12a, 12b) are arranged behind each other.
1. Appareil pour le traitement de conteneurs (1), équipé d'une source de chaleur (9)
pour provoquer le rétreint d'un matériau d'équipement (20) déposé sur le contour du
conteneur,
caractérisé en ce qu'
il est possible, au moyen d'un écran thermique (12, 22) commandable placé entre la
source de chaleur (9) et les conteneurs (1), d'interrompre totalement le transfert
de chaleur sur le matériau d'équipement (20) et sur les conteneurs (1).
2. Appareil selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
la source de chaleur est une soufflante à air chaud (9) et l'écran thermique est constitué
par un dispositif de soufflage (12) qui permet d'établir entre les conteneurs (1)
et la soufflante d'air chaud (9) un rideau d'air (22).
3. Appareil selon la revendication 2,
caractérisé en ce que
la direction du courant d'air issu du dispositif de soufflage (12) est perpendiculaire
à la direction du courant issu de la soufflante d'air chaud (9).
4. Appareil selon la revendication 2 ou 3,
caractérisé en ce qu'
il comprend un transporteur de conteneurs (8) sur lequel est monté la soufflante d'air
chaud (9), le dispositif de soufflage (12) étant disposé le long du transporteur (8),
latéralement et parallèle à celui-ci au-dessus ou en dessous de la zone du récipient
qui porte le matériau de l'équipement (20).
5. Appareil selon la revendication 4,
caractérisé en ce que
le transporteur (8) suit une voie courbe, en particulier une voie circulaire et le
dispositif de soufflage est recourbé corrélativement de manière à rester à une distance
constante du transporteur.
6. Appareil selon l'une des revendications 2 à 5,
caractérisé en ce que
le dispositif de soufflage (12) comprend un tube (12a, 12b) présentant un certain
nombre d'ouvertures (21) ou de buses.
7. Appareil selon l'une des revendications 2 à 6,
caractérisé en ce que
le dispositif de soufflage (12) peut être mis hors service par un dispositif de commande
(15) selon que l'appareil fonctionne ou non.
8. Appareil selon la revendication 7,
caractérisé en ce que
l'alimentation en air du dispositif de soufflage (12) peut être ouverte ou fermée
par une vanne de réglage (14) actionnée par le système de commande (15).
9. Appareil selon l'une des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce que
la soufflante d'air chaud (9) peut passer d'une position de fonctionnement où elle
se trouve proche du transporteur (8) à une position plus éloignée où elle est hors
service, et inversement.
10. Appareil selon l'une des revendications 2 à 9,
caractérisé en ce que
le dispositif de soufflage (12) s'étend du début à l'extrémité de la zone qui est
sous l'action de la soufflante d'air chaud (9).
11. Appareil selon l'une des revendications 4 à 10,
caractérisé en ce que
le transporteur de conteneurs est un carrousel (8) sur la face externe duquel se trouve
au moins une soufflante à air chaud (9) et qui est entouré concentriquement par un
tube (12a, 12b) s'étendant de préférence de l'entrée (7) à la sortie (11) des récipients
dans le carrousel (8).
12. Appareil selon la revendication 11,
caractérisé en ce que
le tube (12a, 12b) est constitué par une partie en forme d'arc de cercle dont une
extrémité est raccordée à une conduite d'amenée (13a, 13b) tandis que l'autre extrémité
est obturée.
13. Appareil selon la revendication 12,
caractérisé en ce que
plusieurs tubes individuels (12a, 12b) sont disposés les uns derrière les autres.