Technisches Gebiet
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausführen einer Hubbewegung
einer Behälterhalterung zum Aufnehmen eines Behälters, und zur Behälterbehandlung
in einer Behälterbehandlungsanlage, umfassend eine Hubrolle und eine Hubkurve, welche
zwei sich gegenüberliegende Kurvenbahnen zum Führen der Hubrolle aufweist, wobei die
Hubrolle jeweils auf einer der beiden Kurvenbahnen abrollt. Eine derartige Vorrichtung
ist aus der
DE 296 21 799 U bekannt.
Stand der Technik
[0002] Während der Behälterbehandlung kommt der Behälter mit verschiedenen Behandlungsorganen,
wie zum Beispiel einem Füllventil oder einem Verschließkopf, in Kontakt. Um das Füllorgan
zu kontaktieren oder sich von diesem zu lösen erfährt der Behälter Hubbewegungen.
Für eine umlaufende und kontinuierliche Arbeitsweise, welche beispielsweise durch
Rundläuferfüller oder Rundläuferverschließer ermöglicht wird, kommen Führungsvorrichtungen,
umfassend eine Hubkurve und eine Hubrolle, zum Einsatz, welche die Hubbewegungen des
Behälters relativ zu dem jeweiligen Behandlungsorganen ermöglichen.
[0003] Die Hubkurve umfasst in der Regel zwei sich gegenüberliegende Führungsbahnen, zwischen
welchen die Hubrolle angeordnet ist. Zwischen der Hubrolle und den beiden Führungsbahnen
ist ein Spiel bereitgestellt, so dass die Hubrolle zwischen den beiden Führungsbahnen
hin und her pendeln kann. Die Hubrolle ist über ein Hubgestänge mit einer Behälterhalterung
zum Aufnehmen der Behälter verbunden. Während des Betriebs rollt die Hubrolle auf
einer der beiden Führungsbahnen ab. Erfährt die Hubrolle einen Belastungsrichtungswechsel
aufgrund einer auf die Behälterhalterung wirkenden Kraft, beispielsweise eine abrupte
Belastung eines Behälters ausgehend von einem Behandlungsorgan, löst die Rolle den
Kontakt zu der einen Führungsbahn und springt gegen die gegenüberliegende Führungsbahn.
[0004] Der Wechsel der Führungsbahn hat einen Laufrichtungswechsel der Hubrolle zur Folge.
Abhängig von der Anzahl der Richtungswechsel der Belastung der Behälterhalterung in
Hubrichtung, kann es somit zu mehreren Führungsbahnwechseln und den damit verbundenen
Laufrichtungswechseln der Hubrolle kommen.
[0005] Ein Nachteil derartiger Vorrichtungen liegt in dem hohen Verschleiß der Führungsbahnen
der Hubkurve und der Hubrolle, welcher auf die Stoßbelastung und Laufrichtungswechsel
der Komponenten zurückzuführen ist, welche mit einem Führungsbahnwechsel der Hubrolle
einhergeht.
Darstellung der Erfindung
[0006] Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Ausführen einer Hubbewegung zur Behälterbehandlung
in einer Behälterbehandlungsanlage bereitzustellen, welche sich durch einen geringeren
Verschleiß der einzelnen Komponenten, insbesondere der Hubkurve, auszeichnet.
[0007] Diese Aufgabe wird mittels einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0008] Entsprechend wird eine Vorrichtung zum Ausführen einer Hubbewegung einer Behälterhalterung
zum Aufnehmen eines Behälters, und zur Behälterbehandlung in einer Behälterbehandlungsanlage
angegeben, welche eine Hubrolle und eine Hubkurve, welche zwei sich gegenüberliegende
Kurvenbahnen zum Führen der Hubrolle aufweist, umfasst, wobei die Hubrolle jeweils
auf einer der beiden Kurvenbahnen abrollt. Erfindungsgemäß ist die Hubrolle in zumindest
einem Abschnitt der Hubkurve gegen eine der Kurvenbahnen magnetisch vorgespannt. Durch
die magnetische Vorspannung kann sichergestellt werden, dass die Hubrolle zumindest
im Bereich der magnetischen Vorspannung stets auf der gleichen Kurvenbahn abrollt.
Auf die Hubrolle wirkende Kräfte, die kleiner oder gleich der Kraft sind, mit welcher
die Hubrolle magnetisch gegen die Kurvenbahnen vorgespannt ist und dieser Kraft entgegenwirken,
vermögen es nicht, die Hubrolle von der Kurvenbahn zu trennen, gegen welche die Hubrolle
vorgespannt ist. Da der Kontakt zwischen der Hubrolle und der einen Kurvenbahn während
des Normalbetriebs der Vorrichtung nicht gelöst wird, erfährt die eine Kurvenbahn
auch keine Stoßbelastungen, welche beispielsweise aus einem Lösen der Hubrolle von
der Kurvenbahn und einem anschließenden Zurückschnellen der Hubrolle gegen die Kurvenbahn
resultieren würde.
[0009] Darüber hinaus verhindert die magnetische Vorspannung der Hubrolle gegen eine der
Kurvenbahnen auch, dass die Hubrolle gegen die gegenüberliegende Kurvenbahn gestoßen
wird. Vielmehr wird die gegenüberliegende Kurvenbahn im Normalbetrieb der Vorrichtung
von der Hubrolle nicht kontaktiert, so dass an der gegenüberliegenden Kurvenbahn kein
Verschleiß auftritt. Die gegenüberliegende Kurvenbahn dient vielmehr nur als Notbahn,
welche gewährleistet, dass bei Überschreitung der maximalen Kraft, mit welcher die
Hubrolle gegen die eine Kurvenbahn magnetisch vorgespannt ist, die Hubrolle in der
Hubkurve gehalten wird und dann eine Zwangsbewegung ausführt.
[0010] Da die magnetische Vorspannung der Hubrolle gegen eine der Kurvenbahnen ermöglicht,
dass im Normalbetrieb der Vorrichtung die Hubrolle nur auf dieser einen Kurvenbahn
abrollt, ergibt sich für die Hubrolle während eines Behandlungsvorgangs zumindest
im Bereich der magnetischen Vorspannung lediglich eine Laufrichtung der Hubrolle.
Ein Laufrichtungswechsel, welcher beispielsweise durch einen Wechsel der Kurvenbahn,
mit welcher die Hubrolle in Kontakt steht, hervorgerufen werden kann, kann somit unterbunden
werden. Der Verschleiß der Hubrolle sowie der Hubkurve kann durch Unterdrücken eines
Laufrichtungswechsels reduziert werden. Gleichzeitig sinkt auch die zum Antrieb der
jeweiligen Rundläufervorrichtung notwendige Antriebsenergie aufgrund der reduzierten
Reibung.
[0011] Durch eine nur abschnittsweise Bereitstellung der magnetischen Vorspannung kann die
Kraft, mittels welcher die Hubrolle gegen eine der Kurvenbahnen vorgespannt wird,
gezielt entlang der Abschnitte der Hubkurve bereitgestellt werden, in welchen sie
auch benötigt wird. Ein solcher Abschnitt kann auf einen Abschnitt des Behandlungswinkels
einer Rundläuferfüllmaschine begrenzt sein, in welchem ein Behandlungsschritt wie
zum Beispiel Verschließen, Füllen oder Spülen eines Behälters erfolgt. Indem abschnittsweise
auf die Vorspannung verzichtet wird, können die Hubrolle und die Hubkurve zusätzlich
geschont und der Energieverbrauch entsprechend reduziert werden.
[0012] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform wird die magnetische Vorspannung durch
eine Magneteinheit, welche einen Magnet, bevorzugt einen Permanentmagnet oder einen
Elektromagnet umfasst, bereitgestellt.
[0013] Die Magneteinheit ermöglicht eine berührungslose Vorspannung der Hubrolle gegen eine
der Kurvenbahnen. Dadurch wird ermöglicht, dass die Hubrolle auf der einen Kurvenbahn
abrollen kann und gleichzeitig gegen diese vorgespannt ist.
[0014] Ist der Magnet der Magneteinheit ein Permanentmagnet, kann dauerhaft ein Magnetfeld
zur Bereitstellung der magnetischen Vorspannung aufrechterhalten werden, ohne dass
es einer Energieversorgung bedarf.
[0015] Ist der Magnet der Magneteinheit ein Elektromagnet, kann das Magnetfeld, welches
die Vorspannungskraft bereitstellt, ein- und ausgeschaltet werden. Dadurch ist es
möglich, auf Abschnitten der Kurvenbahn, auf welcher die Hubrolle abrollt, die magnetische
Vorspannung abhängig von der in dem jeweiligen Abschnitt der Kurvenbahn zu erwartenden
Belastung der Vorrichtung bereitzustellen oder zu unterlassen. Durch ein Unterlassen
der Bereitstellung der Vorspannungskraft, mit welcher die Hubrolle gegen eine der
Kurvenbahnen vorgespannt ist, kann der Verschleiß der Hubrolle beziehungsweise der
Kurvenbahn weiter reduziert werden.
[0016] Darüber hinaus kann mittels eines Elektromagnets die Höhe der magnetischen Vorspannkraft
variiert werden. So ist es möglich, die magnetische Vorspannkraft eines Behälter auf
das entsprechende Behandlungsorgan abzustimmen.
[0017] In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Magneteinheit an der Hubrolle, bevorzugt
stirnseitig an einer drehfesten Lagerung der Hubrolle, angeordnet. Dadurch bewegt
sich die Magneteinheit mit der Hubrolle mit, so dass die Hubrolle an jeder Position
auf eine der Kurvenbahnen magnetisch vorgespannt ist.
[0018] Indem die Magneteinheit stirnseitig an einer drehfesten Lagerung der Hubrolle angeordnet
wird, folgt die Magneteinheit der translatorischen Bewegung der Vorrichtung, insbesondere
der translatorischen Bewegung der Hubrolle, relativ zu der Hubkurve.
[0019] In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Magneteinheit nur auf eine der beiden
Kurvenbahnen gerichtet. Dadurch wird die Hubrolle gegen die Kurvenbahn magnetisch
vorgespannt, auf welche die Magneteinheit gerichtet ist. Zwischen der anderen, gegenüberliegenden
Kurvenbahn und der Hubrolle besteht kein Kontakt. Die andere, gegenüberliegende Kurvenbahn
dient vielmehr als Notbahn, mittels welcher die Hubrolle in der Hubkurve gehalten
werden kann, sollte eine unvorhergesehen hohe Belastung auf die Vorrichtung wirken,
welche die magnetische Vorspannkraft übersteigt.
[0020] Dadurch, dass die Magneteinheit auf eine der beiden Kurvenbahnen gerichtet ist, wirkt
auf diese Kurvenbahn eine Anziehungskraft eines von der Magneteinheit ausgehenden
Magnetfelds. Da die Magneteinheit nur auf eine der beiden Kurvenbahnen gerichtet ist,
wird sichergestellt, dass die Hubrolle auch nur auf einer der beiden Kurvenbahnen
abrollt. Entsprechend springt die Hubrolle während des Betriebs der Behälterbehandlungsanlage
nicht zwischen den beiden Kurvenbahnen hin und her, so dass der Verschleiß der Hubrolle
und der Hubkurve gering gehalten werden kann.
[0021] Alternativ kann die Magneteinheit eine Polung aufweisen, mittels welcher sie sich
von der Kurvenbahn, auf welche sie gerichtet ist, abstößt. Dadurch wird die Hubrolle
gegen die Kurvenbahn magnetisch vorgespannt, welche der Kurvenbahn, auf welche die
Magneteinheit gerichtet ist, gegenüberliegt.
[0022] In einer weiteren Ausgestaltung weist die Hubkurve ferromagnetisches Material, bevorzugt
Eisen, Nickel oder Kobalt, zum Wechselwirken mit der Magneteinheit auf.
[0023] Dadurch wird der Teil einer der Kurvenbahnen, welche einem Magnetfeld der Magneteinheit
ausgesetzt ist, spontan magnetisiert. Dabei beeinflusst das von der Magneteinheit
ausgehende Magnetfeld die Richtung der Elementarmagnete des ferromagnetischen Materials,
wodurch zwischen der Magneteinheit und dem ferromagnetischen Material der Hubkurve
beziehungsweise einer der Kurvenbahnen eine magnetische Anziehungskraft bereitgestellt
wird.
[0024] Entsprechend ist es nicht notwendig, die Hubkurve beziehungsweise eine der Kurvenbahnen
in Form eines Permanentmagnets oder eines Elektromagnets bereitzustellen. Zum einen
können dadurch die Kosten für die Hubkurve gering gehalten werden, zum anderen wird
verhindert, dass lose Gegenstände aus ferromagnetischem Material, wie zum Beispiel
gelöste Schrauben oder metallischer Abrieb, an der Hubkurve haften bleiben und zur
Verschmutzung, einer erhöhten Reibung oder einer Beschädigung der Hubrolle führen
können.
[0025] Die Hubkurve kann auch nur Abschnitte aufweisen, welche ferromagnetisches Material
enthalten, um die Hubrolle abschnittsweise gegen die Kurvenbahn vorzuspannen. Beispielsweise
kann die Vorspannung nur in den Bereichen aufgebracht werden, in denen die Hubrolle
nicht ohnehin durch ein entsprechendes Behandlungsorgan über die Behälterhalterung
gegen die Kurvenbahn gedrückt wird. Dadurch wird verhindert, dass nach dem Wegfall
der von dem Behandlungsorgan ausgehenden Krafteinwirkung auf die Hubrolle diese sich
von der Kurvenbahn löst und gegen die gegenüberliegende Kurvenbahn stößt.
[0026] In einer weiter bevorzugten Weiterbildung weist die Magneteinheit eine Länge zum
Wechselwirken mit der Hubkurve auf, welche 1 mm bis 500 mm, bevorzugt 10 mm bis 250
mm, und besonders bevorzugt 50 mm bis 100 mm beträgt.
[0027] Dadurch kann mittels der Magneteinheit ein Magnetfeld erzeugt werden, welches eine
ausreichend große Vorspannkraft zum Vorspannen der Hubrolle gegen eine der Kurvenbahnen
bereitstellt. Ferner erlauben die Abmessungen, dass die Magneteinheit durch die Hubkurve
geführt werden kann.
[0028] In einer weiteren Ausführungsform kontaktiert die Magneteinheit die Kurvenbahn, gegen
welche die Hubrolle vorgespannt ist, nicht und ist bevorzugt um 0,1 mm bis 20 mm,
bevorzugt 0,25 mm bis 10 mm, und besonders bevorzugt 0,5 mm bis 5 mm, von der Kurvenbahn
beabstandet.
[0029] Dadurch wird sichergestellt, dass das von der Magneteinheit ausgehende Magnetfeld,
welches auf die Kurvenbahn wirkt, ausreichend groß ist, um die benötigte magnetische
Vorspannkraft, mit welcher die Hubrolle gegen die Kurvenbahn vorgespannt ist, bereitzustellen.
Darüber hinaus ermöglicht der Abstand zwischen der Magneteinheit und der Kurvenbahn,
dass sich die Magneteinheit relativ zur Kurvenbahn über diese hinweg bewegen kann,
ohne die Kurvenbahn zu berühren.
[0030] In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung ist die Magneteinheit an der Hubkurve angeordnet,
wobei an der Hubrolle eine ferromagnetische Führung zum Wechselwirken mit der Magneteinheit
vorgesehen ist.
[0031] Dadurch wird das Magnetfeld, welches die magnetische Vorspannung zwischen der Hubrolle
und einer der Kurvenbahnen bereitstellt, ausgehend von der Hubkurve erzeugt. An der
Hubrolle ist dabei eine Führung aus ferromagnetischem Material angeordnet, welche
von dem von der Hubkurve ausgehendem Magnetfeld angezogen wird. Die ferromagnetische
Führung ist beispielsweise stirnseitig an einer drehfesten Lagerung der Hubrolle angeordnet.
[0032] Entsprechend ist die Magneteinheit ortsfest und kann sich über einen Abschnitt der
Hubkurve oder die gesamte Hubkurve erstrecken.
[0033] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Magneteinheit in einer der Kurvenbahnen
oder beiden Kurvenbahnen integriert. Dabei ist eine oder beide der Kurvenbahnen durch
einen Permanentmagneten oder einen Elektromagneten ausgebildet. So erzeugt beispielsweise
eine Kurvenbahn ein Magnetfeld, mittels welchem es die an der Hubrolle angeordnete
ferromagnetische Führung an sich zieht. Alternativ kann eine Kurvenbahn auch ein Magnetfeld
erzeugen, mittels welchem es die an der Hubrolle angeordnete ferromagnetische Führung
abstößt, so dass die Hubrolle an die gegenüberliegende Kurvenbahn gedrückt wird. Darüber
hinaus kann auch eine Kurvenbahn ein die Führung der Hubrolle abstoßendes Magnetfeld
und die gegenüberliegende Führungsbahn ein die Führung der Hubrolle anziehendes Magnetfeld
erzeugen.
[0034] Dadurch wird sichergestellt, dass die Hubrolle stets auf einer der Kurvenbahnen gehalten
wird, um auf dieser abzurollen. Wirken während des Betriebs der Behälterbehandlungsanlage
Kräfte auf die Vorrichtung, wie zum Beispiel ein von einem Verschlusskopf ausgehender
Druck, wird die Hubrolle auf der Kurvenbahn gehalten und nicht gegen die gegenüberliegende
Kurvenbahn gestoßen. Somit kann der Verschleiß der Hubrolle beziehungsweise der Kurvenbahnen,
welcher aus Stoßkräften resultiert, gering gehalten beziehungsweise verhindert werden.
[0035] In einer weiter bevorzugten Weiterbildung bildet die Magneteinheit in der Hubkurve
eine Magnetbahn aus, welche parallel zu der Kurvenbahn verläuft, auf welcher die Hubrolle
abrollt.
[0036] Dadurch ist eine gezielte Interaktion zwischen der Magneteinheit und der ferromagnetischen
Führung der Hubrolle möglich. Dabei rollt die Hubrolle auf der Kurvenbahn ab, wobei
die ferromagnetische Führung über die Magnetbahn geführt wird. Das von der Magnetbahn
ausgehende Magnetfeld wirkt somit in erster Linie auf die ferromagnetische Führung
der Hubrolle.
[0037] Da die Magnetbahn nur einen kleinen Teil der Hubkurve ausmacht, kann die Magneteinheit
auf einen verhältnismäßig kleinen Teil der Hubkurve beschränkt werden. Dies wirkt
sich vorteilhaft auf die Herstellungskosten der Hubkurve aus.
[0038] In einer weiteren Ausführungsform ist die magnetische Vorspannung der Hubrolle gegen
eine der Kurvenbahnen über einen kompletten Behandlungswinkel der Behälterbehandlungsanlage
bereitgestellt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Hubrolle stets nur auf
einer Kurvenbahn abrollt. Auch unvorhergesehene auf die Hubrolle beziehungsweise die
Behälterhalterung wirkende Kräfte können somit durch die magnetische Vorspannung kompensiert
werden. Wenn beispielsweise in einem Abschnitt des Behandlungswinkels, in dem für
gewöhnlich keine Kräfte in Hubrichtung auf die Hubrolle beziehungsweise die Behälterhalterung
wirken, dennoch eine Kraft in Hubrichtung wirkt, führt diese nicht dazu, dass die
Hubrolle sich von der Kurvenbahn löst und gegen die gegenüberliegende Kurvenbahn gedrückt
wird.
Kurze Beschreibung der Figuren
[0039] Bevorzugte weitere Ausführungsformen und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden
durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
- Figur 1
- schematisch eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Ausführen einer Hubbewegung,
- Figur 2
- schematisch eine Schnittansicht der Vorrichtung aus Figur 1,
- Figur 3
- schematisch eine Schnittansicht einer Vorrichtung, wobei eine Hubrolle gegen eine
obere Kurvenbahn vorgespannt ist,
- Figur 4
- schematisch eine Schnittansicht einer Vorrichtung, wobei eine Magneteinheit an der
Hubkurve angeordnet ist, und
- Figur 5
- schematisch eine Schnittansicht eine Vorrichtung, wobei an der Hubkurve zwei Magneteinheiten
angeordnet sind.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
[0040] Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben.
Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente mit identischen Bezugszeichen
bezeichnet. Um Redundanzen zu vermeiden, wird auf eine wiederholte Beschreibung dieser
Elemente in der nachfolgenden Beschreibung teilweise verzichtet.
[0041] Figuren 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung 10 zum Ausführen einer Hubbewegung einer
Behälterhalterung in einer Behälterbehandlungsanlage. Die Behälterhalterung führt
im Betrieb mehrere Hubbewegungen aus, welche durch die Vorrichtung 10 vorgegeben werden.
Dazu ist die Behälterhalterung über ein Hubgestänge 12 mit der Vorrichtung 10 verbunden.
Die Behälterhalterung kann beispielsweise ein Hubteller oder eine Neck-Handling-Klammer
sein, welche einen Behälter zu einem Behandlungsorgan hin oder von einem Behandlungsorgan
weg bewegt. Alternativ und bevorzugt ist ein Behandlungsorgan über ein Hubgestänge
12 mit der Vorrichtung 10 verbunden und wird zu einem Behälter hin oder von einem
Behälter weg bewegt (nicht gezeigt).
[0042] Die Vorrichtung 10 umfasst eine Hubkurve 20, welche die Form einer seitlichen Nut
aufweist. Die Hubkurve 20 wird durch eine untere Kurvenbahn 22 und eine obere Kurvenbahn
23, welche der unteren Kurvenbahn 22 gegenüberliegt, gebildet.
[0043] Auf der unteren Kurvenbahn 22 ist eine Hubrolle 30 angeordnet, welche entlang der
unteren Kurvenbahn 22 abrollen kann. Zwischen der Hubrolle 30 und der oberen Kurvenbahn
23 ist ein Spiel bereitgestellt, so dass die Hubrolle 30 die obere Kurvenbahn 23 nicht
kontaktiert. Die Hubrolle 30 ist auf einer, in Figur 2 gezeigten, Lagerung 32 gelagert,
welche über das Hubgestänge 12 mit der Behälterhalterung verbunden ist. Entsprechend
kann die Behälterhalterung durch das Abrollen der Hubrolle 30 auf der unteren Kurvenbahn
22 translatorisch bewegt werden. Ändert sich die Höhe der Hubkurve 20, insbesondere
die Höhe der unteren Kurvenbahn 22, erfährt das Hubgestänge 12 und somit die Behälterhalterung
eine Hubbewegung.
[0044] An der Lagerung 32 der Hubrolle 30 ist eine Magneteinheit 40 angeordnet, welche die
Hubrolle 30 gegen die untere Kurvenbahn 22 vorspannt. Dabei umfasst die Magneteinheit
40 eine Platte 41, welche mit der Lagerung 32 verbunden, insbesondere verschweißt
ist. An der Platte 41 sind zwei Permanentmagneten 42 angeordnet, welche der unteren
Kurvenbahn 22 gegenüberliegen. Die Permanentmagneten 42 weisen in Richtung senkrecht
zu der Oberfläche der Kurvenbahn 22 eine unterschiedliche Polung auf. Gemeinsam mit
der Platte 41, welche aus Eisen besteht und daher als Joch wirkt, erzeugen die unterschiedlich
gepolten Permanentmagneten 42 ein Magnetfeld, wodurch eine Anziehungskraft zwischen
den Permanentmagneten 42 und der unteren Kurvenbahn 22 bereitgestellt wird. Entsprechend
besteht die Hubkurve 20 aus Eisen, so dass sie im Bereich des von der Magneteinheit
40 ausgehenden Magnetfelds eine spontane Magnetisierung erfährt. Alternativ kann die
Hubkurve 20 auch Nickel, Kobalt oder andere ferromagnetische Materialien aufweisen.
Darüber hinaus kann die Magneteinheit 40 auch in Form eines Elektromagnets bereitgestellt
sein.
[0045] Durch die Vorspannung der Hubrolle 30 gegen die untere Kurvenbahn 22 mittels der
Magneteinheit 40 kann verhindert werden, dass, wenn das Hubgestänge 12 eine von der
Behälterhalterung ausgehende, senkrecht nach oben wirkende Kraft erfährt, der Kontakt
zwischen der Hubrolle 30 und der unteren Kurvenbahn 22 getrennt wird. Dadurch kann
insbesondere verhindert werden, dass die Rolle 30 gegen die obere Kurvenbahn 23 stößt.
Ein Hin- und Herbewegen der Rolle 30 zwischen der unteren Kurvenbahn 22 und der oberen
Kurvenbahn 23, welches zu einem hohen Verschleiß der oberen Kurvenbahn, der unteren
Kurvenbahn und der Rolle 30 führt, kann somit erfolgreich unterbunden werden.
[0046] Figur 3 ist die Vorrichtung 10 aus den Figuren 1 und 2 zu entnehmen, mit dem Unterschied,
dass die Hubrolle 30 gegen die obere Kurvenbahn 23 magnetisch vorgespannt ist. Entsprechend
rollt die Hubrolle 30 auf der oberen Kurvenbahn 23 ab. Zwischen der Hubrolle 30 und
der unteren Kurvenbahn 22 ist Spiel bereitgestellt, so dass die Hubrolle 30 die untere
Kurvenbahn 22 nicht kontaktiert.
[0047] Die Magneten 42 der Magneteinheit 40 sind gegenüber der oberen Kurvenbahn 23 angeordnet
und von dieser durch einen 3 mm großen Spalt beabstandet. Alternativ kann der Abstand
zwischen den Magneten 42 und der oberen Kurvenbahn 23 auch einen anderen Betrag, welcher
zwischen 0,1 mm bis 20 mm liegt, aufweisen. In dieser Ausführungsform wird das Eigengewicht
der Hubrolle 30, des Hubgestänges 12 sowie eine Behälterhalterung durch die Anziehungskraft
zwischen der Magneteinheit 40 und der oberen Kurvenbahn 23 getragen. Die untere Kurvenbahn
22 dient als Notbahn, welche die Hubrolle 30 auffängt und auf welcher die Hubrolle
30 abrollen kann, für den Fall, dass das Magnetfeld der Magneteinheit 40 unterbrochen
wird oder eine vertikal nach unten gerichtete Kraft, welche auf die Behälterhalterung
wirkt, eine maximale magnetische Vorspannkraft, mit welcher die Hubrolle 30 gegen
die obere Kurvenbahn 23 vorgespannt ist, überschritten wird.
[0048] Darüber hinaus kann, nachdem auf der oberen Kurvenbahn 23 Verschleißerscheinungen
aufgetreten sind, von der in Figur 3 gezeigten Anordnung der Magneteinheit 40 zu der
in den Figuren 1 und 2 gezeigten Anordnung der Magneteinheit 40 gewechselt werden.
Entsprechend stellt die Hubkurve 20 die Lebensdauer der oberen Kurvenbahn 23 und die
Lebensdauer der unteren Kurvenbahn 22 bereit. Somit ist ein Austausch der Kurve 20
erst nach dem Verschleiß beider Kurvenbahnen 22 und 23 nötig.
[0049] In einer weiteren Alternative kann die Magneteinheit 40 auch ein Magnetfeld erzeugen,
welches sich von der oberen Kurvenbahn 23 abstößt. In diesem Fall wird die Hubrolle
30, wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, gegen die untere Führungsbahn 22 vorgespannt.
[0050] Figur 4 ist eine Vorrichtung 10 zu entnehmen, bei welchem ein Magnet 42 einer Magneteinheit
40 in der Hubkurve 20 angeordnet ist. Dabei wird die Hubrolle 30 gegen die untere
Kurvenbahn 22 magnetisch vorgespannt.
[0051] Die in Figur 4 gezeigte untere Kurvenbahn 22 erstreckt sich nur über einen Teil einer
Seitenwand der Nut der Hubkurve 20. An die untere Kurvenbahn 22 grenzt eine Magnetbahn
44 an. Die Magnetbahn 44 wird durch einen Magnet 42, welcher in der Hubkurve 20 integriert
ist, bereitgestellt. Bei dem Magnet 42 handelt es sich um einen Permanentmagnet. Alternativ
kann der Magnet 42 auch ein Elektromagnet sein.
[0052] An der Lagerung 32 der Hubrolle 30 ist eine Führung 34 in Form eines Flansches angeordnet.
Die Führung 34 erstreckt sich über die Magnetbahn 44. Die Führung 34 besteht aus Eisen
bzw. ferritischem Stahl, so dass sie durch den Magnet 42 eine spontane Magnetisierung
erfährt. Alternativ kann die Führung 34 auch ein nickelhaltiges, kobalthaltiges oder
anderes ferromagnetisches Material umfassen. Der Abstand zwischen der Führung 34 und
der Magnetbahn 44 beträgt 3 mm. Alternativ kann der Abstand zwischen der Führung 34
und der Magnetbahn 44 auch einen anderen Betrag aus einem Bereich zwischen 0,1 mm
bis 20 mm aufweisen.
[0053] Alternativ zu der in Figur 4 gezeigten Anordnung der Vorrichtung 10 kann die Magnetbahn
44 auch an die obere Kurvenbahn 23 angrenzen. Die Führung ist dann unmittelbar unter
der oberen Magnetbahn angeordnet, so dass die Hubrolle gegen die obere Kurvenbahn
vorgespannt wird.
[0054] Figur 5 ist eine Vorrichtung 10 zu entnehmen, bei welchem die Magneteinheit ebenfalls
in der Hubkurve 20 angeordnet ist. Insbesondere sind zwei Magneten 42, 43 in der Hubkurve
20 angeordnet, wobei ein Magnet 42 eine untere Magnetbahn 44 bereitstellt, welche
an die untere Kurvenbahn 22 angrenzt und ein weiterer Magnet 43 eine obere Magnetbahn
45 bereitstellt, welche an die obere Kurvenbahn 23 angrenzt. Entsprechend ergibt sich
eine gegenüberliegende Anordnung der Magnetbahn 44 und der Magnetbahn 45. Die beiden
Magneten 42, 43 weisen in vertikaler Richtung beziehungsweise in Hubrichtung der Vorrichtung
10 die gleiche Polung auf. Zwischen den Magnetbahnen 44, 45 erstreckt sich eine Lagerung
32 der Hubrolle 30. Dabei ist die Lagerung 32 im Vergleich zu den in den vorstehenden
Figuren gezeigten Lagerungen um die Breite der Magnetbahnen 44, 45 verlängert.
[0055] Die Lagerung 32 ist aus Eisen gefertigt, so dass sie durch die von den Magneten 42,
43 ausgehenden Magnetfelder spontan magnetisiert werden kann. Alternativ ist die Lagerung
32 aus nickelhaltigem, kobalthaltigem oder einem anderen ferromagnetischen Material
gebildet. Der untere Magnet 42 zieht die Lagerung 32 an, wodurch die Hubrolle 30 gegen
die untere Kurvenbahn 22 vorgespannt wird. Der obere Magnet 43 stößt die Lagerung
32 ab und trägt dadurch ebenfalls zur Vorspannung der Hubrolle 30 gegen die untere
Kurvenbahn 22 bei.
[0056] Alternativ kann auch der untere Magnet 42 die Lagerung 32 abstoßen und der obere
Magnet 43 die Lagerung 32 anziehen, so dass die Hubrolle gegen die obere Kurvenbahn
23 vorgespannt wird und auf dieser abrollt.
[0057] Insgesamt kann auch durch die in Figur 5 gezeigte Anordnung der Vorrichtung 10 verhindert
werden, dass sich die Hubrolle 30 im Betrieb zwischen der unteren Kurvenbahn 22 und
der oberen Kurvenbahn 23 hin und her bewegt.
Bezugszeichenliste
[0058]
- 10
- Vorrichtung
- 12
- Hubgestänge
- 20
- Hubkurve
- 22
- Kurvenbahn
- 23
- Kurvenbahn
- 30
- Hubrolle
- 32
- Lagerung
- 34
- Führung
- 40
- Magneteinheit
- 41
- Platte
- 42
- Magnet
- 43
- Magnet
- 44
- Magnetbahn
1. Vorrichtung (10) zum Ausführen einer Hubbewegung einer Behälterhalterung zum Aufnehmen
eines Behälters, und zur Behälterbehandlung in einer Behälterbehandlungsanlage, umfassend
eine Hubrolle (30) und eine Hubkurve (20), welche zwei sich gegenüberliegende Kurvenbahnen
(22, 23) zum Führen der Hubrolle (30) aufweist, wobei die Hubrolle (30) jeweils auf
einer der beiden Kurvenbahnen (22, 23) abrollt,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Hubrolle (30) in zumindest einem Abschnitt der Hubkurve (20) gegen eine der Kurvenbahnen
(22, 23) magnetisch vorgespannt ist.
2. Vorrichtung (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Vorspannung durch eine Magneteinheit (40), welche einen Magnet (42,
43), bevorzugt einen Permanentmagnet oder einen Elektromagnet umfasst, bereitgestellt
ist.
3. Vorrichtung (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Magneteinheit (40) an der Hubrolle (30), bevorzugt stirnseitig an einer drehfesten
Lagerung (32) der Hubrolle (30), angeordnet ist.
4. Vorrichtung (10) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Magneteinheit (40) auf eine der beiden Kurvenbahnen (22, 23) gerichtet ist.
5. Vorrichtung (10) gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubkurve (20) ferromagnetisches Material, bevorzugt Eisen, Nickel oder Kobalt,
zum Wechselwirken mit der Magneteinheit (40) aufweist.
6. Vorrichtung (10) gemäß Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Magneteinheit (40) eine Länge zum Wechselwirken mit der Hubkurve (20) aufweist,
welche 1 mm bis 500 mm, bevorzugt 10 mm bis 250 mm, und besonders bevorzugt 50 mm
bis 100 mm beträgt.
7. Vorrichtung (10) gemäß Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Magneteinheit (40) von der Kurvenbahn (22, 23), gegen welche die Hubrolle (30)
vorgespannt ist, um 0,1 mm bis 20 mm, bevorzugt 0,25 mm bis 10 mm, und besonders bevorzugt
0,5 mm bis 5 mm beabstandet ist.
8. Vorrichtung (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Magneteinheit (40) an der Hubkurve (20) angeordnet ist, wobei an der Hubrolle
(30) eine ferromagnetische Führung (34) zum Wechselwirken mit der Magneteinheit (40)
vorgesehen ist.
9. Vorrichtung (10) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Magneteinheit (40) in einer der Kurvenbahnen (22, 23) oder beiden Kurvenbahnen
(22, 23) integriert ist.
10. Vorrichtung (10) gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Magneteinheit (40) in der Hubkurve (20) eine Magnetbahn (44) ausbildet, welche
parallel zu der Kurvenbahn (22, 23) verläuft, auf welcher die Hubrolle (30) abrollt.
11. Vorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Vorspannung der Hubrolle (30) gegen eine der Kurvenbahnen (22, 23)
über einen kompletten Behandlungswinkel der Behälterbehandlungsanlage bereitgestellt
ist.
1. Device (10) for performing a lifting movement of a container holder for receiving
a container and for container handling in a container handling system, the device
comprising a lifting roller (30) and a lifting cam (20) which has two opposing cam
tracks (22, 23) for guiding the lifting roller (30), wherein the lifting roller (30)
rolls on one of the two cam tracks (22, 23),
characterised in that
in at least one section of the lifting cam (20), the lifting roller (30) is magnetically
biased against one of the cam tracks (22, 23).
2. Device (10) according to claim 1, characterised in that the magnetic bias is provided by a magnet unit (40) which comprises a magnet (42,
43), preferably a permanent magnet or an electromagnet.
3. Device (10) according to claim 1 or 2, characterised in that the magnet unit (40) is arranged on the lifting roller (30), preferably on the end
face of a rotationally fixed bearing (32) of the lifting roller (30).
4. Device (10) according to claim 3, characterised in that the magnet unit (40) is directed towards one of the two cam tracks (22, 23).
5. Device (10) according to claim 3 or 4, characterised in that the lifting cam (20) has a ferromagnetic material, preferably iron, nickel or cobalt,
for interacting with the magnet unit (40).
6. Device (10) according to claim 3 or 5, characterised in that the magnet unit (40) has a length for interacting with the lifting cam (20), said
length being 1 mm to 500 mm, preferably 10 mm to 250 mm, and most preferably 50 mm
to 100 mm.
7. Device (10) according to claim 3 or 6, characterised in that the distance between the magnet unit (40) and the cam track (22, 23) against which
the lifting roller (30) is biased is 0.1 mm to 20 mm, preferably 0.25 mm to 10 mm,
and most preferably 0.5 mm to 5 mm.
8. Device (10) according to claim 1 or 2, characterised in that the magnet unit (40) is arranged on the lifting cam (20), a ferromagnetic guide (34)
being provided on the lifting roller (30) for interacting with the magnet unit (40).
9. Device (10) according to claim 8, characterised in that the magnet unit (40) is integrated into one of the cam tracks (22, 23) or both cam
tracks (22, 23).
10. Device (10) according to claim 8 or 9, characterised in that the magnet unit (40) forms a magnet track (44) in the lifting cam (20), said magnet
track being parallel to the cam track (22, 23) on which the lifting roller (30) rolls.
11. Device (10) according to any of the preceding claims, characterised in that the magnetic bias of the lifting roller (30) against one of the cam tracks (22, 23)
is provided over a complete handling angle of the container handling system.
1. Dispositif (10) pour la réalisation d'un mouvement de levage d'un support de contenant
destiné à loger un contenant, et pour le traitement de contenant dans une installation
de traitement de contenant, comprenant un rouleau de levage (30) et une came de levage
(20), laquelle présente deux pistes de came (22, 23) opposées destinées à guider le
rouleau de levage (30), dans lequel le rouleau de levage (30) roule respectivement
sur une des deux pistes de came (22, 23),
caractérisé en ce que
le rouleau de levage (30) est précontraint de façon magnétique contre une des pistes
de came (22, 23) dans au moins une section de la came de levage (20).
2. Dispositif (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la précontrainte magnétique est fournie par une unité magnétique (40), laquelle comprend
un aimant (42, 43), de préférence un aimant permanent ou un électroaimant.
3. Dispositif (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'unité magnétique (40) est disposée sur le rouleau de levage (30), de préférence
côté frontal sur un montage (32) solidaire en rotation du rouleau de levage (30).
4. Dispositif (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'unité magnétique (40) est dirigée sur une des deux pistes de came (22, 23).
5. Dispositif (10) selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la came de levage (20) présente un matériau ferromagnétique, de préférence du fer,
du nickel ou du cobalt, pour l'interaction avec l'unité magnétique (40).
6. Dispositif (10) selon la revendication 3 ou 5, caractérisé en ce que l'unité magnétique (40) présente une longueur destinée à interagir avec la came de
levage (20), laquelle atteint 1 mm à 500 mm, de préférence 10 mm à 250 mm, et de manière
particulièrement préférée 50 mm à 100 mm.
7. Dispositif (10) selon la revendication 3 ou 6, caractérisé en ce que l'unité magnétique (40) est espacée de la piste de came (22, 23), contre laquelle
le rouleau de levage (30) est précontraint, de 0,1 mm à 20 mm, de préférence 0,25
mm à 10 mm, et de manière particulièrement préférée 0,5 mm à 5 mm.
8. Dispositif (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'unité magnétique (40) est disposée sur la came de levage (20), dans lequel un guidage
ferromagnétique (34) destiné à interagir avec l'unité magnétique (40) est prévu sur
le rouleau de levage (30).
9. Dispositif (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'unité magnétique (40) est intégrée dans une des pistes de came (22, 23) ou les
deux pistes de came (22, 23).
10. Dispositif (10) selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que l'unité magnétique (40) réalise dans la came de levage (20) une bande magnétique
(44), laquelle s'étend parallèlement à la piste de came (22, 23) sur laquelle le rouleau
de levage (30) roule.
11. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la précontrainte magnétique du rouleau de levage (30) contre une des pistes de came
(22, 23) est fournie sur un angle de traitement complet de l'installation de traitement
de contenant.