[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verschließen von
Behältnissen mit Schraubverschlüssen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 and wie
aus der
DE 10 2008 026 632 bekannt.
[0002] Eine aus dem Stand der Technik allgemein bekannte Behältnisbehandlungsanlage weist
beispielsweise einen Abschnitt zum Erwärmen der Behältnisse, einen Abschnitt zum Aufblasen
und Strecken der Behältnisse, einen Abschnitt zum Sterilisieren der Behältnisse und
einen Abschnitt zum Verschließen der Behältnisse auf.
[0003] Der Abschnitt bzw. die Anlage zum Verschließen der Behältnisse umfasst dabei beispielsweise
zumindest eine Vorrichtung zum Verschließen der Behältnisse, welche mindestens einen
Verschließkopf zum Aufbringen der Verschlusskappen auf die Behältnisse, eine Bewegungseinrichtung
zur Übertragung einer rotatorischen und einer translatorischen Bewegung eines Motors
auf den Verschließkopf und einen Reinraum, in welchem die Behältnisse während des
Vorganges bewegt werden, aufweist.
[0004] In der
EP 1 905 728 B1 wird beispielsweise ein Verschlusskopf für eine automatische Deckel-Anbringungsmaschine
beschrieben, der einen Support, eine Drehwelle und ein Deckel-Greifelement aufweist.
An dem Support ist eine rotierbare Drehwelle angeordnet, welche von einer Manschette
umgeben wird, welche eine um die Drehwelle abgedichtete Kammer bildet, welche mit
einem Desinfektionsmittel gefüllt ist, wobei die Manschette in Bezug auf den Support
feststehend ist. Die Kammer wird durch zwei mechanische Dichtungen, welche jeweils
einen feststehenden und einen sich drehenden Teil aufweisen, verschlossen. Die Manschette
selbst erstreckt sich durch eine Öffnung einer oberen stationären Platte und weist
am Außenumfang einen Balg auf, dessen oberes Ende an der stationären Platte und dessen
unteres Ende an der Manschette angeordnet ist. Die Kammer ist weiterhin mit einer
Einlass- und einer Auslassöffnung für das Desinfektionsmittel verbunden, wobei die
Öffnungen sich oberhalb der stationären Platte und damit im unsterilen Bereich befinden.
Eine Abdichtung des unsterilen Bereiches gegenüber einem sterilen Bereich mittels
einer hydraulischen Dichtung findet hierbei lediglich über die Manschette statt, welche
zusätzlich im Bereich der Platte, welche sie durchdringt, eine Dichtung aufweisen
muss. Demnach sind zusätzliche zu einer hydraulischen Dichtung angeordnete Dichtungssysteme
erforderlich.
[0005] Die
DE 10 2008 034 389 A1 beschreibt unter anderem eine Verschließmaschine zum Verschließen von Flaschen, welche
ein Funktionselement aufweist, das eine einen Sterilraum von einem Unsterilraum trennende
Wandung, mit einer eine Relativbewegung des Funktionselementes in Bezug auf die Wandung
ermöglichenden hydraulischen Dichtung aufweist. Die Verschließmaschine besteht somit
aus einem antreibbaren Rotor, an dessen Umfang ein die vertikale Maschinenachse konzentrisch
umschließender ringartiger Sterilraum angeordnet ist, der innerhalb einer Einhausung
gebildet ist und durch mehrere Wandungen zum Unsterilraum hin begrenzt ist.
[0006] Dabei sind einige Wandungen an dem Rotor mit diesem umlaufend und andere Wandungen
an einem Maschinengestell nicht mit dem Rotor umlaufend vorgesehen. Zwischen diesen
Wandungen ist eine hydraulische Dichtung angeordnet. Die im Umfang des Rotors angeordneten
Verschließstationen weisen ein Verschließwerkzeug auf, welches einen außerhalb des
Sterilraums angeordneten Antrieb und eine Spindel, welche teilweise außerhalb des
Sterilraumes angeordnet ist und sich durch die hydraulische Dichtung bzw. die Siphondichtung
bis in den Sterilraum erstreckt, aufweist. Diese hydraulische Dichtung weist einen
sehr komplexen Aufbau außerhalb der ersten Wandungsbereiche auf.
[0007] Auch die
DE 10 2008 056 242 A1 beschreibt eine Verschlussvorrichtung für Behältnisse, welche einen Verschlusskopf
zur Anbringung der Verschlüsse auf die Behältnisse aufweist, welcher innerhalb eines
Sterilraums angeordnet ist und eine translatorische und eine rotatorische Bewegung
ausführt. Diese Hub- und Drehbewegungen werden dem Verschlusskopf durch eine Bewegungseinrichtung
übertragen, welche teilweise außerhalb des Sterilraums angeordnet ist und die Bewegung
selbst erzeugt oder durch ein außerhalb des Sterilraums angeordnetes Antriebselement
bewegt wird. Der Sterilraum ist durch eine erste Wandung begrenzt und weist einen
ringförmigen Kanal auf, in welchen die erste Wandung hineinragt. Dieser ringförmige
Kanal ist gegenüber der ersten Wandung bewegbar und mit einer Flüssigkeit gefüllt
und bildet somit zusammen mit der ersten Wandung ein sogenanntes Wasserschloss.
[0008] Dieses Wasserschloss dichtet den unsterilen Bereich gegenüber dem sterilen Bereich
ab. Die Bewegungseinrichtung verläuft durch dieses Wasserschloss von dem unsterilen
Bereich in den Sterilraum hinein. Dazu ist ein zylinderförmiger Körper, durch welchen
sich die Bewegungseinrichtung erstreckt, in dem Ringkanal angeordnet und mit diesem
fest verbunden. Die Bewegungseinrichtung weist weiterhin einen an ihr angeordneten
zylinderförmigen Körper auf, dessen Umfangswandung unabhängig von der Position des
Bewegungselementes in die Flüssigkeit hineinragt. Diese Vorrichtung benötigt demnach
zur Abdichtung des Reinraumes gegenüber dem unreinen Raum aufwendig konstruierte Körper,
welche derart ineinander angeordnet sind, dass eine Abdichtung mittels eines Wasserschlosses
auch bei einer translatorischen bzw. rotatorischen Bewegung der Bewegungseinrichtung
erfolgen kann.
[0009] Demnach ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Verschließen
von Behältnissen zur Verfügung zu stellen, welche trotz eines einfachen konstruktiven
Aufbaus auch während der Bewegung der Bewegungseinrichtung in rotatorischer und translatorischer
Richtung eine ausreichende Abdichtung des Reinraums gegenüber dem unreinen Raum ermöglicht
und dadurch wirtschaftlich herzustellen bzw. einfach zu montieren und zu warten ist.
[0010] Diese Aufgabe löst die vorliegende Erfindung mittels einer Vorrichtung zum Verschließen
von Behältnissen mit Schraubverschlüssen gemäß des Anspruches 1.
[0011] Die Vorrichtung zum Verschließen von Behältnissen mit Schraubverschlüssen weist wenigstens
einen in einem durch ein Medium abgedichteten Reinraum befindlichen Verschlusskopf
zum Aufbringen der Verschlüsse und eine zumindest teilweise in dem Reinraum angeordnete
Bewegungseinrichtung zur Erzeugung einer rotatorischen Bewegung des Verschlusskopfes
um eine Bewegungseinrichtungslängsachse und einer translatorischen Bewegung des Verschlusskopfes
entlang der Bewegungseinrichtungslängsachse auf, wobei die Bewegungseinrichtung zumindest
abschnittsweise von dem Medium zum Abdichten des Reinraumes gegenüber einem unreinen
Raum kontaktiert ist.
[0012] Vorteilhaft wird gegenüber dem bekannten Stand der Technik mit der vorliegenden Erfindung
beispielsweise keine aufwendige Konstruktion der Bewegungseinrichtung mit zusätzlich
angeordneten zylinderförmigen Körpern zur Abgrenzung bzw. Abdichtung des Reinraumes
gegenüber dem unreinen Raum bzw. dem Umgebungsraum benötigt.
[0013] Die rotatorische und translatorische Bewegung kann beispielsweise durch einen sich
außerhalb des Reinraumes angeordneten Elektromotor erzeugt werden, welcher die Bewegung
an die Bewegungseinrichtung weitergibt, die wiederum die Bewegung an den Verschlusskopf
überträgt.
[0014] Auch ist es denkbar, dass die Bewegungseinrichtung ein Servomotor oder eine Magnet-
oder Hysteresekupplung ist. Daneben können auch Hubkurven Anwendung finden.
[0015] Die Vorrichtung zum Verschließen von Behältnissen ist vorzugsweise an einem kreisförmigen
plattenartigen Tragelement angeordnet, welches zentrisch mit einem Rotor bzw. dessen
in vertikaler Richtung ausgerichteten Rotorachse sowie in vertikaler Richtung oberhalb
des Rotors angeordnet ist. In Umfangsrichtung um den Rotor erstreckt sich vorteilhaft
der Reinraum, welcher bevorzugt durch eine Mehrzahl von Wänden von dem unreinen Raum
abgegrenzt wird.
[0016] Das Tragelement bildet die erste obere Wandung des Reinraumes.
[0017] Die Bewegungseinrichtung erstreckt sich somit durch dieses Tragelement bzw. durch
die erste obere Wandung von dem unreinen Raum bis in den Reinraum hinein. Um folglich
den Reinraum gegenüber dem unreinen Raum abzudichten, ist eine entsprechende Dichtung,
welche vorzugsweise eine hydraulische Dichtung ist, notwendig.
[0018] Dazu weist die obere Wandung bevorzugt einen ringförmigen sich in Umfangsrichtung
auf der in vertikaler Richtung oberen Seite der Wandung erstreckenden Kanal auf. In
diesen Kanal hinein erstreckt sich vorzugsweise ein Bereich einer zweiten oberen Wandung,
welche stationär, d.h. unbeweglich gegenüber der ersten oberen Wandung angeordnet
ist. Innerhalb des Kanals ist ein flüssiges Medium, wie beispielsweise ein Desinfektionsmittel
angeordnet, in welches der Bereich der zweiten oberen Wandung eingreift.
[0019] Somit wird bei einer Drehbewegung der ersten oberen Wandung um die Rotorachse gegenüber
der zweiten oberen Wandung der Reinraum gegenüber dem unreinen Raum abgedichtet.
[0020] Weiterhin ist an der in vertikaler Richtung unteren Seite der ersten oberen Wandung
vorteilhaft ein zylinder- bzw. hülsenförmiges Führungs- bzw. Halteelement angeordnet,
welches lediglich eine Mantelfläche aufweist.
[0021] Das Führungselement ermöglicht dem Medium in vertikaler bzw. translatorischer Richtung
nach unten in das Führungselement zu fließen.
[0022] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Bewegungseinrichtung
durch dieses Führungselement hindurch von dem unreinen Raum in Richtung des Reinraumes.
[0023] Vorteilhaft weist der in translatorischer Richtung unterhalb der ersten oberen Wandung
angeordnete Abschnitt der Bewegungseinrichtung an einem in translatorischer Richtung
unteren Ende den im Wesentlichen verdrehfest angeordneten Verschlusskopf auf, um die
von der Bewegungseinrichtung übertragene rotatorische und/oder translatorische Bewegung
aufzunehmen bzw. auszuführen.
[0024] D.h., dass die Dreh- und/oder Hubbewegung beispielsweise von der Antriebseinheit
an die Bewegungseinrichtung übertragen wird und von dieser weiter an den Verschlusskopf
übergeben wird, so dass dieser um seine Achse rotiert und sich gegenüber der ersten
und/oder zweiten oberen Wandung in vertikaler bzw. translatorischer Richtung herauf-
bzw. herunterbewegt.
[0025] Weiterhin ist ein in translatorischer Richtung dehnbarer Faltenbalg zum Abdichten
des Reinraumes gegenüber einem unreinen Raum bei einer translatorischen Bewegung der
Bewegungseinrichtung vorgesehen, wobei dieser zumindest abschnittsweise an der Bewegungseinrichtung
angeordnet ist.
[0026] Demnach umschließt der Faltenbalg zumindest einen Teilbereich der Bewegungseinrichtung
vollumfänglich und weist zudem erfindungsgemäß eine innere mit dem Medium in Kontakt
befindliche Oberfläche sowie eine äußere mit dem Reinraum in Kontakt befindliche Oberfläche
auf.
[0027] Somit kann beispielsweise das Medium aus der hydraulischen Dichtung, welche zwischen
der ersten und der zweiten oberen Wandung ein sogenanntes Wasserschloss bildet, an
der Innenseite des Führungselementes sowie an der äußeren Oberfläche der Bewegungseinrichtung
entlang bis in den Bereich des Faltenbalges fließen und sich in dem Zwischenraum,
den der Faltenbalg zu der Bewegungseinrichtung bildet bzw. in den Falten des Faltenbalges
anordnen. Durch den, durch die translatorische Bewegung entstehenden Pumpeffekt wird
das innerhalb des Faltenbalges angeordnete Desinfektionsmittel regelmäßig ausgetauscht.
[0028] Bevorzugt befindet sich das Medium durchgehend entlang der äußeren Oberfläche der
Bewegungseinrichtung vom Wasserschloss bis zum in vertikaler Richtung liegenden oberen
Ende des Verschlusskopfes.
[0029] Das in translatorischer Richtung obere Ende des Faltenbalges ist bevorzugt an einem
rotatorisch um die Bewegungseinrichtungslängsachse drehbaren hülsenartigen Nabenelement
angeordnet.
[0030] Dabei kann das Nabenelement beispielsweise formschlüssig mit der Bewegungseinrichtung
verbunden sein, wodurch Teilbereiche der inneren Oberfläche des Nabenelementes nicht
direkt an der äußeren Oberfläche der Bewegungseinrichtung anliegen. Der damit entstandene
Zwischenraum wird verwendet, damit das Medium der hydraulischen Dichtung entlang der
Bewegungseinrichtung in Richtung des Faltenbalges fließen bzw. sich ausbreiten kann.
[0031] Weil das Nabenelement bevorzugt über einen Formschluss mit der Bewegungseinrichtung
drehsteif verbunden ist, führt es dementsprechend auch die von der Bewegungseinrichtung
übertragenen Bewegungen aus.
[0032] Demnach kann das Nabenelement beispielsweise um die Längsachse der Bewegungseinrichtung
rotieren oder sich in translatorischer Richtung auf und ab bewegen.
[0033] Vorzugsweise ist das Nabenelement jedoch lediglich zur Übertragung von rotatorischen
Bewegungen fähig und ist somit derart an der Bewegungseinrichtung angeordnet, dass
lediglich die Drehbewegung der Bewegungseinrichtung von dem Nabenelement ausgeführt
wird. Demnach werden die translatorischen Bewegungen der Bewegungseinrichtung nicht
von dem Nabenelement aufgenommen, so dass das Nabenelement wie eine Art Loslager agiert.
[0034] Demnach bewegt sich bevorzugt die Bewegungseinrichtung in translatorischer Richtung
gegenüber dem Nabenelement auf- und abwärts und dehnt bzw. staucht dabei den in Umfangsrichtung
um die Bewegungseinrichtung angeordneten Faltenbalg.
[0035] Da vorteilhaft das obere Ende des Faltenbalges mit diesem Nabenelement verbunden
ist, dreht sich somit bei einer rotatorischen Bewegung des Nabenelementes um die Bewegungseinrichtungslängsachse
auch der Faltenbalg um die Bewegungseinrichtungslängsachse.
[0036] Weiterhin ist der Faltenbalg bevorzugt mit seinem in translatorischer Richtung unteren
Ende mit dem Verschlusskopf oder einem unteren Bereich der Bewegungseinrichtung verbunden.
Somit bewegen sich beispielsweise der Verschlusskopf, der Faltenbalg, die Bewegungseinrichtung
und das Nabenelement vorzugsweise mit gleicher Winkelgeschwindigkeit um die Bewegungseinrichtungslängsachse
während einer rotatorischen Bewegung, welche beispielsweise zum Aufschrauben oder
auch zum Abschrauben eines Deckels auf oder von einem Behältnis benötigt wird.
[0037] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist folglich zumindest die innere Oberfläche
des Nabenelementes zumindest teilweise mit dem Medium in Kontakt, da das Medium aus
dem ringförmigen Kanal durch das Führungselement in das Nabenelement hineinfließt.
[0038] Das Nabenelement, welches vorteilhaft verdrehfest mit der Bewegungseinrichtung verbunden
ist, ist bevorzugt zumindest teilweise von einem zylinderförmigen Führungselement
umschlossen, wobei beide Elemente vorteilhaft konzentrisch zueinander angeordnet sind.
[0039] D.h., dass das Nabenelement zumindest teilweise innerhalb des Führungselementes angeordnet
ist, wobei bevorzugt zwischen der inneren Oberfläche des Führungselementes und der
äußeren Oberfläche des Nabenelementes eine schleifende Dichtung in Umfangsrichtung
angeordnet ist.
[0040] Damit bilden bevorzugt das Nabenelement und das Führungselement eine Lagerung für
die Drehbewegung der Bewegungseinrichtung.
[0041] Somit sind vorteilhaft die innere Oberfläche des Führungselementes und/oder die schleifende
Dichtung jeweils zumindest abschnittsweise mit dem Medium in Kontakt.
[0042] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erstreckt sich demnach das Medium, welches
ein Bestandteil der hydraulischen Dichtung ist, in translatorischer Richtung entlang
der Bewegungseinrichtung und umgibt die Bewegungseinrichtung vollumfänglich.
[0043] Das Medium durchfließt damit das Führungselement, das Nabenelement und den Faltenbalg.
[0044] Die hydraulische Dichtung selbst ist bevorzugt eine Flüssigkeitsdichtung zur Abdichtung
der stationären bzw. unbewegten Wandung gegenüber mindestens einer beweglichen Wandung
einer Anlage zum Verschließen von Behältnissen, welche ein sogenanntes Wasserschloss,
wie oben erwähnt, bildet.
[0045] Da das Medium vorteilhaft im Wesentlichen einen Grenzbereich zwischen dem Reinraum
und dem unreinen Raum bildet, ist lediglich der Bereich als Reinraum anzusehen, welcher
durch das Medium von dem unreinen Raum getrennt wird.
[0046] Weil sich das Medium entlang der äußeren Oberfläche der Bewegungseinrichtung erstreckt,
ist die Bewegungseinrichtung selbst im unreinen Raum angeordnet. Demnach liegt beispielsweise
die äußere Oberfläche des Faltenbalges oder die äußere Oberfläche des Führungselementes
im Wesentlichen im Reinraum.
[0047] Demzufolge weist der Reinraum vorzugsweise relativ zueinander bewegliche Wände auf,
da beispielsweise die Wandung des Rotors bzw. des Trägers sich gegenüber der stationären
Wandung bewegen.
[0048] Zudem bildet beispielsweise auch das Nabenelement eine Wandung, welche vorzugsweise
gegenüber dem Führungselement beweglich angeordnet ist. Weiterhin bildet bevorzugt
auch die äußere Oberfläche jeder Falte des Faltenbalges eine Wandung des Reinraumes,
welche aufgrund der Streckung bzw. der Stauchung des Faltenbalges zueinander bewegt
werden können.
[0049] Zudem wird eine Anlage zum Verschließen von Behältnissen mit einer Vielzahl von Vorrichtungen
der oben genannten Art beansprucht, welche an einem rotatorisch um eine Rotorlängsachse
beweglichen Träger angeordnet sind.
[0050] Diese Anlage weist folglich beispielsweise einen Rotor mit einer sich in vertikaler
bzw. translatorischer Richtung erstreckenden Rotorlängsachse und einen konzentrisch
mit der Rotorlängsachse angeordneten kreisförmigen plattenartigen Träger auf.
[0051] An bzw. durch diesen Träger sind eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Vorrichtungen
zum Verschließen von Behältnissen im Wesentlichen in Umfangsrichtung des Trägers (vorteilhaft
gleichmäßig voneinander beabstandet) angeordnet, welche sich im Wesentlichen in translatorischer
Richtung durch die Wandung des Trägers erstrecken.
[0052] Demnach benötigt die erfindungsgemäße Anlage eine Dichtung zum Abdichten des Reinraumes
gegenüber dem unreinen Raum.
[0053] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist folglich der Träger mit einer hydraulischen
Dichtung gegenüber einer stationären Wandung abgedichtet.
[0054] Demzufolge weist bevorzugt der Träger an seiner in translatorischer Richtung oberen
Oberfläche einen umlaufenden Ringkanal mit sich in translatorischer Richtung nach
oben erstreckenden Wandungen auf, in welchen ein Abschnitt der stationären Wandung
eingreift und in welchem das Medium zur Abdichtung eingebracht ist.
[0055] Diese stationäre Wandung ist die bereits erwähnte zweite obere Wandung und der Träger
bzw. die Trägerplatte bildet die erste obere Wandung. Um eine Bewegung, bevorzugt
eine rotatorische Bewegung des Trägers um die Rotorlängsachse ohne eine Kontamination
des Reinraumes durch den unreinen Raum hervorzurufen, erzeugt die hydraulische Dichtung
mittels eines vorzugsweise flüssigen Mediums ein Wasserschloss, welches den unreinen
Raum von dem Reinraum trennt.
[0056] Dieses Medium zum Abdichten des Trägers gegenüber der stationären Wandung ist vorteilhaft
das gleiche Medium, welches auch die Bewegungseinrichtung kontaktiert.
[0057] Somit erstreckt sich das Medium der hydraulischen Dichtung nicht nur innerhalb des
ringförmigen Kanals, sondern auch entlang der Oberfläche der Bewegungseinrichtung
bis zum Verschlusskopf, welcher jedoch vorzugsweise nicht von dem Medium beaufschlagt
wird.
[0058] Folglich gelangt das Medium vorzugsweise auch nicht in den Reinraum.
[0059] Bevorzugt wird das Medium am in vertikaler Richtung unteren Ende des Faltenbalges,
welcher an dem Verschlusskopf angeordnet ist, beispielsweise durch eine untere Wandung
des Faltenbalges oder eine obere Wandung des Verschlusskopfes begrenzt und kann sich
somit nicht in oder um den Verschlusskopf ausbreiten bzw. anlagern.
[0060] Beispielsweise für einen Betriebszustand "Produktionsende" und/oder "Reinigung" und/oder
"Drainage" befindet sich vorteilhaft am unteren Ende des Faltenbalges eine Entleerungsvorrichtung.
Dadurch kann - entgegen oben beschriebenen Eigenschaften, die beispielsweise für einen
Betriebszustand "Produktion" notwendig sind - das im Innenraum des Faltenbalges angeordnete
Medium gezielt abgelassen werden. Da die üblicherweise eingesetzten Desinfektionsmittel
durch Zersetzung mit der Zeit an Wirksamkeit verlieren, kann auch auf diese Weise
immer wieder frisches, reaktives Medium nachgefüllt werden.
[0061] Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden anhand
nachfolgender Beschreibung anliegender Zeichnung erläutert, in welcher beispielhaft
eine aus dem Stand der Technik bekannte Anlage zum Verschließen von Behältnissen sowie
eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verschließen von Behältnissen
dargestellt wird.
[0062] Komponenten, welche in den Figuren wenigstens im Wesentlichen hinsichtlich ihrer
Funktion übereinstimmen, können hierbei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet
sein, wobei diese Komponenten nicht in allen Figuren gekennzeichnet und erläutert
sein müssen.
[0063] In den Figuren zeigen:
- Fig. 1
- eine aus dem Stand der Technik bekannte Anlage zum Verschließen von Behältnissen,
und
- Fig. 2
- eine Schnittzeichnung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Verschließen von Behältnissen.
[0064] Fig.1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Anlage 1 zum Verschließen von
Behältnissen 10, welche einen Rotor 2 mit einer sich in translatorischer Richtung
erstreckenden Rotorlängsachse X, ein den Rotor 2 antreibenden bzw. steuerndes Rotorantriebselement
3, zwei Vorrichtungen 4 zum Verschließen der Behältnisse 10 mit jeweils einer Vorrichtungsantriebseinheit
5, welche an einem Träger 6 angeordnet sind, sowie eine hydraulische Dichtung 7 mit
einem Medium 8 aufweist.
[0065] Die Vielzahl in und an der Anlage 1 angeordneten weiteren Halte- und/oder Führungselemente
sollen hierbei nicht näher erwähnt werden, weil deren Ausgestaltung für den erfindungswesentlichen
Gegenstand nicht relevant sind.
[0066] Die Vorrichtung 4 zum Verschließen weist hierbei Bewegungseinrichtungen 4a, 4b bzw.
Bewegungsübertragungseinrichtungen 4a; 4b aus zwei Elementen 4a, 4b auf, wobei durch
eine rotatorische Bewegung des ersten Bewegungseinrichtungselementes 4a eine rotatorische
Bewegung des zweiten Bewegungseinrichtungselementes 4b verursacht wird, wodurch der
Verschlusskopf 4c veranlasst wird ebenfalls eine rotatorische Bewegung vorzugsweise
zum Verschließen oder gegebenenfalls auch zum Öffnen von Behältnissen mit Verschlusskappen
durchzuführen.
[0067] Die translatorische Bewegung des Verschlusskopfes 4c gegenüber dem Behältnis 10 wird
durch eine zweite Bewegungseinrichtung 11 ermöglicht, um beispielsweise den Verschlusskopf
4c auf das Behältnis 10, welches bevorzugt bereits eine Verschlusskappe (hier nicht
gezeigt) aufweist, aufzubringen.
[0068] Erzeugt werden diese Drehbewegungen durch die Antriebseinheit 5, wobei über ein Zahnrad
5a bzw. ein Ritzel 5a ein anderes Zahnrad 4d, welches mit dem ersten Bewegungseinrichtungselement
4a drehsteif verbunden ist, angetrieben wird und diese Bewegung an das erste Bewegungseinrichtungselement
4a überträgt.
[0069] Die hydraulische Dichtung 7 setzt sich zusammen aus einem ringartigen Kanalelement
7a, welches an einer stationären bzw. unbewegten Wandung 9 angeordnet ist, während
der Träger 6 eine dazu bewegliche Wandung 6 darstellt, wobei ein sich in translatorischer
Richtung nach unten erstreckender Abschnitt 6a des Trägers 6 in ein Medium 8, welches
innerhalb des Kanals 7a angeordnet ist, (vorzugsweise umlaufend) eintaucht.
[0070] Somit wird durch diese hydraulische Dichtung 7, welche auch als Wasserschloss 7 bezeichnet
wird ein Reinraum R gegenüber einem unreinen Raum U, d.h. gegenüber der Umgebung abgedichtet.
[0071] D.h., dass der Verschlusskopf 4c, das zweite Bewegungseinrichtungselement 4b sowie
das Behältnis 10 sich innerhalb des Reinraumes R befinden, wogegen Bereiche des ersten
Bewegungseinrichtungselementes 4a außerhalb des Reinraumes R im unreinen Raum U angeordnet
sind.
[0072] Dieser Übergangsbereich des ersten Bewegungseinrichtungselementes 4a vom unreinen
Raum U in den Reinraum R wird beispielsweise durch eine schleifende Dichtung oder
Dichtringe (hier nicht gezeigt) oder ähnliches abgedichtet.
[0073] Fig.2 zeigt eine Schnittzeichnung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
20 zum Verschließen von Behältnissen (hier nicht gezeigt), wobei die Vorrichtung 20
eine stangenförmige Bewegungseinrichtung 21 aufweist, welche sich durch einen Träger
6 in translatorischer Richtung Z von einem unreinen Raum U in Richtung eines Reinraumes
R erstreckt.
[0074] Die Vorrichtung 20 weist hierbei einen Verschlusskopf 4c auf, an dessen in translatorischer
Richtung oberen Ende ein Faltenbalg 22 angeordnet ist. Dieser Faltenbalg 22 umgibt
die Bewegungseinrichtung 21 entlang eines definierten Bereiches vollumfänglich und
ist mit seinem in translatorischer Richtung oberen Ende mit einem hülsenförmigen Nabenelement
23 verbunden.
[0075] Aufgrund der drehfesten bzw. drehsteifen Verbindung des Nabenelementes 23 mit der
Bewegungseinrichtung 21 rotiert das Nabenelement 23 mit exakt der gleichen Winkelgeschwindigkeit
wie die Bewegungseinrichtung 21, wenn diese durch eine Antriebseinheit (hier nicht
gezeigt) in Rotation um eine Bewegungseinrichtungslängsachse Y angetrieben wird.
[0076] Folglich wird auch der Faltenbalg 22, welcher mit dem Nabenelement 23 vorzugsweise
drehsteif verbunden ist, mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit um die Bewegungseinrichtungslängsachse
Y bewegt, wie das Nabenelement 23.
[0077] Das Nabenelement 23 ist bevorzugt formschlüssig mit der Bewegungseinrichtung 21 verbunden,
um Zwischenräume 24 zwischen der äußeren Oberfläche 21 a der Bewegungseinrichtung
21 und der inneren Oberfläche 23a des Nabenelementes 23 zu bilden.
Das Nabenelement 23 ist zumindest teilweise von einem zylinderförmigen bzw. hülsenförmigen
Führungselement 25 in Umfangsrichtung umgeben, so dass das Nabenelement 23 zumindest
mit einem definierten Bereich innerhalb des Führungselementes 25 angeordnet ist, wobei
beide Elemente 23 und 25 konzentrisch zueinander liegen.
[0078] Zwischen dem Nabenelement 23 und dem Führungselement 25 ist eine schleifende Dichtung
26 angeordnet, so dass der Zwischenraum zwischen der äußeren Oberfläche 23b des Nabenelementes
23 und der inneren Oberfläche 25a des Führungselementes mittels der schleifenden Dichtung
26 vollständig ausgefüllt wird.
[0079] Die schleifende Dichtung 26 ist folglich in Umfangsrichtung um das Nabenelement 23
angeordnet.
[0080] Das Führungselement 25 ist ein Abschnitt des Trägers 6 und ist an dessen in translatorischer
Richtung unteren Seite angeordnet. An der dieser Seite gegenüberliegenden Seite des
Trägers 6 bildet der Träger 6 einen ringförmigen Kanal 27 aus, welcher aus zwei sich
in translatorischer Richtung nach oben erstreckenden und voneinander beabstandet angeordneten
sowie in Umfangsrichtung des Trägers 6 geschlossenen Wänden 27a und 27b besteht.
[0081] Demnach bildet die erste Wand 27a einen inneren Kreis und die zweite Wand 27b einen
äußeren Kreis.
[0082] In dem Kanal 27 ist ein Medium 8 angeordnet, welches bevorzugt ein flüssiges Medium,
wie beispielsweise ein Desinfektionsmittel ist.
[0083] Das Medium 8 erstreckt sich folglich bevorzugt nicht nur innerhalb des Kanals 27,
sondern auch entlang der äußeren Oberfläche 21a der Bewegungseinrichtung 21 in Richtung
des Verschlusskopfes 4c.
[0084] Damit passiert das Medium 8 die innere Oberfläche 25a des Führungselementes 25, die
innere 23a und teilweise die äußere Oberfläche 23b des Nabenelementes 23, zumindest
abschnittsweise die schleifende Dichtung 26 und füllt den Faltenbalg 22 bzw. die einzelnen
Falten des Faltenbalges 22 aus.
[0085] Aufgrund beispielsweise einer unteren Wandung (hier nicht gezeigt) des Faltenbalges
22 oder einer oberen Wandung (hier nicht gezeigt) des Verschlusskopfes 4c kann das
Medium 8 nicht aus dem Faltenbalg in den Reinraum R eindringen bzw. ausfließen.
[0086] Beispielsweise in einer unteren Wandung (hier nicht gezeigt) des Faltenbalges 22
oder einer oberen Wandung (hier nicht gezeigt) des Verschlusskopfes 4c kann eine (nicht
gezeigte) geeignete Entleerungsvorrichtung angeordnet sein, wie beispielsweise ein
Kugelventil. Um diese Entleerungsvorrichtung zu betätigen, ist ebenso eine geeignete
(nicht gezeigte) Betätigungseinrichtung vorhanden.
[0087] Das Medium 8 bildet folglich bevorzugt einen Grenzbereich zwischen dem Reinraum R
und dem unreinen Raum U, wodurch demnach beispielsweise die Bewegungseinrichtung noch
vollständig innerhalb des unreinen Raumes U angeordnet ist, während sich die Außenwandungen
des Faltenbalges bereits innerhalb des Reinraumes R befinden.
[0088] Somit ist das Medium 8 der hydraulischen Dichtung 7 nicht nur innerhalb des Kanals
27, sondern auch an einzelnen Komponenten der Vorrichtung 20 angeordnet bzw. umgibt
diese.
Bezugszeichenliste
[0089]
- 1
- Anlage zum Verschließen von Behältnissen (Stand der Technik)
- 2
- Rotor
- 3
- Rotorantriebselement
- 4
- Vorrichtung zum Verschließen (Stand der Technik)
- 4a
- erstes Bewegungseinrichtungselement
- 4b
- zweites Bewegungseinrichtungselement
- 4c
- Verschlusskopf
- 4d
- Zahnrad bzw. Ritzel
- 5
- Vorrichtungsantriebseinheit
- 5a
- Zahnrad bzw. Ritzel
- 6
- Träger
- 6a
- Trägerelement
- 7
- hydraulische Dichtung
- 7a
- ringförmige Kanal
- 8
- Medium
- 9
- stationäre Wandung
- 10
- Behältnis
- 11
- zweite Bewegungseinrichtung
- 20
- Vorrichtung zum Verschließen
- 21
- Bewegungseinrichtung
- 21 a
- äußere Oberfläche der Bewegungseinrichtung
- 22
- Faltenbalg
- 23
- Nabenelement
- 23a
- innere Oberfläche des Nabenelementes
- 23b
- äußere Oberfläche des Nabenelementes
- 24
- Zwischenraum
- 25
- Führungselement
- 25a
- innere Oberfläche des Führungselementes
- 26
- schleifende Dichtung
- 27
- Kanalelement
- 27a
- innere Wandung des Kanalelementes
- 27b
- äußere Wandung des Kanalelementes
- R
- Reinraum
- U
- unreiner Raum
- X
- Rotorlängsachse
- Y
- Bewegungseinrichtungslängsachse
- Z
- translatorische Richtung
1. Vorrichtung (20) zum Verschließen von Behältnissen (10) mit Schraubverschlüssen, wobei
die Vorrichtung (20) wenigstens einen in einem durch ein Medium (8) abgedichteten
Reinraum (R) befindlichen Verschlusskopf (4c) zum Aufbringen der Verschlüsse und eine
zumindest teilweise in dem Reinraum (R) angeordnete Bewegungseinrichtung (21) zur
Erzeugung einer rotatorischen Bewegung des Verschlusskopfes (4c) um eine Bewegungseinrichtungslängsachse
(Y) und einer translatorischen Bewegung des Verschlusskopfes (4c) entlang der Bewegungseinrichtungslängsachse
(Y) aufweist,
wobei
die Bewegungseinrichtung (21) zumindest abschnittsweise von dem Medium (8) zum Abdichten
des Reinraumes (R) gegenüber einem unreinen Raum (U) kontaktiert ist,
und wobei
ein in translatorischer Richtung dehnbarer Faltenbalg (22) zum Abdichten des Reinraumes
(R) gegenüber einem unreinen Raum (U) bei einer translatorischen Bewegung der Bewegungseinrichtung
(21) zumindest abschnittsweise an der Bewegungseinrichtung (21) angeordnet ist, und
wobei
der Faltenbalg (22) zumindest einen Teilbereich der Bewegungseinrichtung (21) vollumfänglich
umschließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltenbalg (22) eine innere mit dem Medium (8) in Kontakt befindliche Oberfläche
sowie eine äußere mit dem Reinraum (R) in Kontakt befindliche Oberfläche aufweist.
2. Vorrichtung (20) gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Verschlusskopf (4c) an einem in translatorischer Richtung unteren Ende der Bewegungseinrichtung
(21) im Wesentlichen verdrehfest angeordnet ist, um die von der Bewegungseinrichtung
(21) übertragene rotatorische und /oder translatorische Bewegung aufzunehmen bzw.
auszuführen.
3. Vorrichtung (20) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das in translatorischer Richtung obere Ende des Faltenbalges (22) an einem rotatorisch
um die Bewegungseinrichtungslängsachse (Y) drehbaren hülsenartigen Nabenelement (23)
angeordnet ist.
4. Vorrichtung (20) gemäß Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Nabenelement (23) zumindest teilweise von einem zylinderförmigen Führungselement
(25) umschlossen ist, so dass beide Elemente (23, 25) konzentrisch zueinander angeordnet
sind.
5. Vorrichtung (20) gemäß Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen der inneren Oberfläche (25a) des Führungselementes (25) und der äußeren Oberfläche
(23b) des Nabenelementes (23) eine schleifende Dichtung (26) in Umfangsrichtung angeordnet
ist.
6. Vorrichtung (20) gemäß Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die innere Oberfläche (25a) des Führungselementes (25) zumindest abschnittsweise mit
dem Medium (8) in Kontakt ist.
7. Vorrichtung (20) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Medium (8) ein Bestandteil einer hydraulischen Dichtung (7) ist und sich in translatorischer
Richtung entlang der Bewegungseinrichtung (21) erstreckt und die Bewegungseinrichtung
(21) vollumfänglich umgibt.
8. Vorrichtung (20) gemäß Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die hydraulische Dichtung (7) eine Flüssigkeitsdichtung zur Abdichtung einer stationären
(9) bzw. unbewegten Wandung (9) gegenüber mindestens einer beweglichen Wandung (6)
einer Anlage (1) zum Verschließen von Behältnissen (10) ist.
9. Vorrichtung (20) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Reinraum (R) relativ zueinander bewegliche Wände aufweist.
10. Vorrichtung (20) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Medium (8) im Wesentlichen einen Grenzbereich zwischen dem Reinraum (R) und dem
unreinen Raum (U) bildet.
11. Anlage zum Verschließen von Behältnissen (10) mit einer Vielzahl von Vorrichtungen
(20) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, welche an einem rotatorisch um eine
Rotorlängsachse (X) beweglichen Träger (6) angeordnet sind.
12. Anlage gemäß Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Träger (6) mit einer hydraulischen Dichtung (7) gegenüber einer stationären Wandung
(9) abgedichtet ist.
13. Anlage gemäß Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Träger (6) einen umlaufenden Ringkanal (27) aufweist, in welchen ein Abschnitt
der stationären Wandung (9) eingreift und in welchem das Medium (8) zur Abdichtung
eingebracht ist.
1. An apparatus (20) for the closure of containers (10) by screw caps, wherein the apparatus
(20) has at least one closure head (4c) - situated in a clean room (R) sealed off
by a medium (8) - for applying the closures and a movement device (21) arranged at
least in part in the clean room (R) for producing a rotational movement of the closure
head (4c) about a longitudinal axis (Y) of the movement device and a translational
movement of the closure head (4c) along the longitudinal axis (Y) of the movement
device, wherein the movement device (21) is contacted at least in sections by the
medium (8) for sealing off the clean room (R) from a non-clean room (U) and wherein
a folding bellows (22) extensible in the translational direction for sealing the clean
room (R) off from a non-clean room (U) during a translational movement of the movement
device (21) is arranged at least in sections on the movement device (21) and wherein
the folding bellows (22) encloses at least one portion of the movement device (21)
over its entire periphery, characterized in that the folding bellows (22) has an inner surface in contact with the medium (8) and
an outer surface in contact with the clean room (R).
2. An apparatus (20) according to claim 1, characterized in that the closure head (4c) is arranged in a substantially rotationally rigid manner at
a lower end of the movement device (21) in the translation direction, in order to
receive or respectively perform the rotational and/or translational movement transmitted
by the movement device (21).
3. An apparatus (20) according to one of the preceding claims, characterized in that the upper end of the folding bellows (22) in the translational direction is arranged
on a sleeve-like hub element (23) capable of being turned in a rotary manner about
the longitudinal axis (Y) of the movement device.
4. An apparatus (20) according to claim 3, characterized in that the hub element (23) is surrounded at least in part by a cylindrical guiding element
(25), so that the two elements (23, 25) are arranged concentrically with respect to
each other.
5. An apparatus (20) according to claim 4, characterized in that an abradant contact seal (26) is arranged in the peripheral direction between the
inner surface (25a) of the guiding element (25) and the outer surface (23b) of the
hub element (23).
6. An apparatus (20) according to claim 4, characterized in that the inner surface (25a) of the guiding element (25) is in contact with the medium
(8) at least in sections.
7. An apparatus (20) according to any one of the preceding claims, characterized in that the medium (8) is a component part of an hydraulic seal (7) and extends in the translational
direction along the movement device (21) and surrounds the movement device (21) over
its entire periphery.
8. An apparatus (20) according to claim 7, characterized in that the hydraulic seal (7) is a liquid seal for sealing off a stationary (9) or respectively
non-moving wall (9) with respect to at least one movable wall (6) of a plant (1) for
the closure of containers (10).
9. An apparatus (20) according to any one of the preceding claims, characterized in that the clean room (R) has walls which are movable towards one another.
10. An apparatus (20) according to any one of the preceding claims, characterized in that the medium (8) essentially forms a boundary area between the clean room (R) and the
non-clean room (U).
11. A plant for the closure of containers (10) with a plurality of apparatus (20) according
to any one of the preceding claims, which are arranged on a support (6) movable in
a rotational manner about a longitudinal axis (X) of the rotor.
12. A plant according to claim 11, characterized in that the support (6) is sealed off from a stationary wall (9) by an hydraulic seal (7).
13. A plant according to claim 11, characterized in that the support (6) has a continuous annular channel (27), into which a portion of the
stationary wall (9) engages and into which the medium (8) for sealing is introduced.
1. Dispositif (20) de fermeture de récipients (10) au moyen de fermetures à vis, le dispositif
(20) comprenant au moins une tête de fermeture (4c) située dans une salle blanche
(R) étanchéifiée par un milieu (8), ladite tête servant à appliquer les fermetures,
et un dispositif de déplacement (21) disposé au moins en partie dans la salle blanche
(R) et servant à produire un mouvement rotatif de la tête de fermeture (4c) autour
d'un axe longitudinal (Y) de déplacement, et un mouvement en translation de la tête
de fermeture (4c) le long de l'axe longitudinal (Y) de déplacement,
le dispositif de déplacement (21) étant en mis en contact au moins sur certaines sections
avec le milieu (8) pour étanchéifier la salle blanche (R) par rapport à une salle
souillée (U),
et un soufflet (22) pouvant s'étendre dans le sens de la translation et servant à
étanchéifier la salle blanche (R) par rapport à une salle souillée (U) dans le cas
d'une translation du dispositif de déplacement (21) étant disposé au moins sur certaines
parties sur le dispositif de déplacement (21), et
le soufflet (22) entourant entièrement au moins une partie du dispositif de déplacement
(21), caractérisé en ce que le soufflet (22) présente une surface intérieure en contact avec le milieu (8) et
une surface extérieure en contact avec la salle blanche (R).
2. Dispositif (20) selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
la tête de fermeture (4c) est disposée à une extrémité inférieure dans le sens de
la translation du dispositif de déplacement (21) sensiblement de manière solidaire
en rotation, afin de recevoir ou respectivement d'exécuter le mouvement de translation
et/ou de rotation crée par le dispositif de déplacement (21).
3. Dispositif (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'extrémité supérieure dans le sens de la translation du soufflet (22) est disposée
sur un élément de moyeu (23) du type manchon pouvant être amené en rotation autour
de l'axe longitudinal (Y) de déplacement.
4. Dispositif (20) selon la revendication 3,
caractérisé en ce que
l'élément de moyeu (23) est entouré au moins en partie par un élément de guidage (25)
cylindrique, de sorte que les deux éléments (23, 25) sont disposés de manière concentrique
l'un par rapport à l'autre.
5. Dispositif (20) selon la revendication 4,
caractérisé en ce qu'
un joint abradable (26) est disposé dans la direction périphérique entre la surface
intérieure (25a) de l'élément de guidage (25) et la surface extérieure (23b) de l'élément
de moyeu (23).
6. Dispositif (20) selon la revendication 4,
caractérisé en ce que
la surface intérieure (25a) de l'élément de guidage (25) est en contact avec le milieu
(8) au moins sur certaines sections.
7. Dispositif (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le milieu (8) fait partie d'un joint hydraulique (7) et s'étend dans le sens de la
translation le long du dispositif de déplacement (21) et entoure entièrement le dispositif
de déplacement (21).
8. Dispositif (20) selon la revendication 7,
caractérisé en ce que
le joint hydraulique (7) est un joint fluidique servant à étanchéifier une paroi fixe
(9) ou respectivement immobile (9) par rapport à au moins une paroi mobile (6) d'une
installation (1) pour la fermeture de récipients (1).
9. Dispositif (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
la salle blanche (R) comprend des parois mobiles les unes par rapport aux autres.
10. Dispositif (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le milieu (8) forme sensiblement une zone limite entre la salle blanche (R) et la
salle souillée (U).
11. Installation de fermeture de récipients (10) comprenant une pluralité de dispositifs
(20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, lesquels sont disposés
sur un support (6) mobile en rotation autour d'un axe (X) de rotor.
12. Installation selon la revendication 11,
caractérisée en ce que
le support (6) est étanchéifié par rapport à une paroi fixe (9) au moyen d'un joint
hydraulique (7).
13. Installation selon la revendication 11,
caractérisée en ce que
le support (6) comprend un canal annulaire (27) périphérique dans lequel s'insère
une section de la paroi fixe (9) et dans lequel le milieu (8) permettant l'étanchéité
est introduit.