[0001] Die Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zum Befüllen und Verschliessen
von Dosen unter hygienischen Bedingungen, gemäss dem Oberbegriff der unabhängigen
Ansprüche.
[0002] Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Anlagen zum Befüllen und/oder Verschliessen
von Behältern bekannt. Zweck der Anlagen ist es, Behälter selbsttätig zu befüllen
und zu verschliessen. Eine besondere Herausforderung ist es das Befüllen und Verschliessen
von Dosen in möglichst kurzer Zeit, unter höchsten hygienischen Bedingungen und mit
einer robusten und sicheren Anlage durchzuführen.
[0003] Aus der Patentschrift
WO 2011/029609 ist eine Anlage zum sterilen Abfüllen von Produkten, insbesondere von Getränken in
Flaschen oder dergleichen Behälter bekannt. Dazu werden Behälter in eine Einhausung,
die einen Sterilraum bildet, eingebracht. Die Einhausung umfasst sowohl eine Vorrichtung
zum Befüllen der Behälter als auch eine Vorrichtung zum Verschliessen der Behälter.
In einem ersten Schritt werden die Behälter mit dem entsprechenden Getränk befüllt,
um dann in einem zweiten Schritt über eine Behälterübergabevorrichtung an die Vorrichtung
zum Verschliessen übergeben zu werden. Dieses Vorgehen erfordert viel Zeit und verursacht
einen hohen Aufwand und hohe Kosten, um den entsprechenden Raum in eine sterile Umgebung
zu versetzen.
[0004] Weiter ist aus dem Dokument
DE 197 39 326 eine Vorrichtung zur Behandlung von Getränkebehältern bekannt, welche die Getränkebehälter
während der Behandlung von einem Gehäuse umschliesst, welches unter sterile Bedingungen
gebracht wird. Hierzu sind die sich auf einem Transportband befindenden Getränkebehälter
durch Tore voneinander getrennt, die bei Einfahrt der Getränkebehälter in die Vorrichtung
einen geschlossenen Raum unter sterilen Bedingungen ausbilden. Nachteilig an dieser
Vorrichtung ist, dass das Transportband für die Zeitdauer der Behandlung gestoppt
werden muss.
[0005] Aus
DE 44 24 098 ist eine Vorrichtung zum Verschliessen von Behältern bekannt. Während der Bewegung
des Behälters entlang der Transportbahn wird die Verschlusskappe der Behältermündung
zugeführt, so dass sich zwischen der Behältermündung und der Verschlusskappe ein Zutrittsspalt
befindet, der eine Behandlungszone ausbildet. In der Behandlungszone wird im Bereich
der Behältermündung vor dem Verschliessvorgang eine Sterilbehandlung durchgeführt.
In diesem Fall findet nur der Verschliessvorgang der Behälter unter sterilen Bedingungen
statt. Dies hat den Nachteil, dass der Sterilisierungsgrad insgesamt während des Abfüllverfahrens
nicht besonders hoch ist und unter Umständen die Haltbarkeit des Füllguts nicht von
langer Dauer ist.
[0006] Die
EP3757024 zeigt eine Anlage zum Befüllen und Verschliessen von Dosen unter hygienischen Bedingungen.
[0007] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anlage zum Befüllen und Verschliessen
von Dosen zu schaffen, welche die Nachteile des Stands der Technik vermeidet oder
den Stand der Technik verbessert und insbesondere eine Anlage und ein Verfahren zu
schaffen, die robust und einfach in der Anwendung sind und in kürzester Zeit und unter
höchsten hygienischen Bedingungen Getränkedosen befüllen und verschliessen.
[0008] Diese Aufgabe wird durch eine Anlage und ein Verfahren zum Befüllen und Verschliessen
von Dosen unter hygienischen Bedingungen, gemäss den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
[0009] Erfindungsgemäss umfasst die Anlage zum Befüllen und Verschliessen von Dosen unter
hygienischen Bedingungen ein hygienisches Kompartiment und eine Einlassöffnung für
ein Füllgut, wobei die Einlassöffnung am hygienischen Kompartiment ausgebildet ist.
Die Anlage umfasst insbesondere auch eine Deckelauflegevorrichtung, die am hygienischen
Kompartiment angeordnet ist. Bei bestimmungsgemässem Gebrauch sind dem hygienischen
Kompartiment jeweils eine oder mehrere Dosen zuordenbar und das hygienische Kompartiment
ist gemeinsam mit der/den Dosen in der Anlage bewegbar.
[0010] Gemäss einem ersten Aspekt der Erfindung ist in dem hygienischen Kompartiment eine
Plattform angeordnet, auf welcher eine Dose platziert werden kann. Bei bestimmungsgemässem
Gebrauch ist die Plattform mit der Dose in Richtung der Einlassöffnung für das Füllgut
anhebbar. Das hygienische Kompartiment umfasst weiter eine um die Plattform herum
angeordnete Ummantelung und eine Kopfplatte. Um das hygienische Kompartiment verschliessen
zu können ist entweder die Ummantelung in Richtung der Einlassöffnung bis zur Kopfplatte
anhebbar oder die Ummantelung an der Kopfplatte derart angebracht, dass die Plattform
in der Ummantelung hinein anhebbar ist.
[0011] In diesem Zusammenhang ist unter dem Verschliessen der Dose mindestens ein Auflegen
eines Dosendeckels auf die Dose zu verstehen. Durch Niederhalten des Deckels auf der
Dose oder, auch ein Verbinden des Dosendeckels mit der Dose mittels gängiger Fügetechniken,
vorzugsweise durch Falzen, wird sichergestellt, dass die Dose für die Weiterverarbeitung
verschlossen bleibt.
[0012] Bei den in dieser Anlage zu befüllenden und verschliessenden Dosen, handelt es sich
um Dosen, die mit einem flüssigen und/oder festen Füllgut befüllt werden. Bevorzugt
handelt es sich dabei um Getränkedosen, die mit einem flüssigen Füllgut, insbesondere
Getränken, befüllt werden.
[0013] Unter einem hygienischen Kompartiment ist hier ein zur Umgebung abgeschlossener Raum
zu verstehen, der sich unter hygienischen Bedingungen befindet. Unter hygienischen
Bedingungen sind hier Bedingungen zu verstehen, die mindestens einer nach
VDMA (Nr. 2/2000, 3. Auflage 2016) klassifizierten Hygieneklasse I entsprechen, vorzugsweise aber einer nach
VDMA Nr. 2/2000, 3. Auflage 2016) klassifizierten Hygieneklasse III oder höher entsprechen.
[0014] Die Deckeltransportvorrichtung kann den Deckel mit Hilfe eines Aufnahmemechanismus
aufnehmen und den Deckel zur Dose transportieren. Der Aufnahmemechanismus kann ein
Saugmechanismus sein, ein magnetischer Mechanismus, oder aber ein Leitsystem, durch
das der Deckel hindurchbewegt wird.
[0015] Die Plattform kann massiv sein und in Form eines Stempels ausgebildet sein, sie kann
aber auch in Form einer Hubstange mit einem Teller am oberen Ende der Hubstange ausgebildet
sein.
[0016] Die Vorteile der vorliegenden Anlage bestehen darin, dass Dosen in der Weise abgefüllt
und verschlossen werden, dass ihr Füllgut lange haltbar ist und gleichzeitig ein sehr
zeiteffizientes Abfüllen und Verschliessen möglich ist. Zusätzlich können unter diesen
Gegebenheiten Druckverhältnisse dahingehend optimiert werden, dass ein schnelles Befüllen
und Deckelauflegen auch bei schäumenden und stäubenden Stoffen machbar sind. Es wird
ein Überdruck von bis zu 65 bar verwendet, bevorzugt zwischen 0-40 bar. Die vorliegende
Anlage ist ausserdem sehr robust und einfach in der Anwendung.
[0017] Vorzugsweise ist die Ummantelung hohlzylindrisch ausgebildet. Dies hat den Vorteil,
dass zum einen Materialkosten reduziert werden und zum anderen ein platzsparender
Aufbau der Anlage möglich ist.
[0018] Vorzugsweise weist die Plattform eine konkave Wölbung zum Ausrichten der Dose auf.
[0019] Der Vorteil einer konkaven Wölbung der Plattform ist ein sicherer Stand der Dose,
welcher ein Verrutschen der Dose verhindert.
[0020] Vorzugsweise ist die Ummantelung in dichtendem Anschlag an die Kopfplatte bringbar.
[0021] Dadurch können die Bedingungen für ein hygienisches Befüllen und Verschliessen der
Dosen verbessert werden.
[0022] Gemäss einem weiteren Aspekt umfasst eine Anlage zum Befüllen und Verschliessen von
Dosen unter hygienischen Bedingungen, wie vorgängig beschrieben zusätzlich ein Vorratskompartiment
zur Bevorratung von mindestens einem Deckel, vorzugsweise eines Stapels von mindestens
zwei Deckeln. Das Vorratskompartiment ist dem hygienischen Kompartiment beigeordnet.
Insbesondere kann das Vorratskompartiment aber auch an dem hygienischen Kompartiment
angeordnet sein.
[0023] Der Vorteil eines solchen Vorratskompartiments besteht darin, dass ein Deckel zum
Verschliessen einer Dose bereitsteht und aus dem Vorratskompartiment selbsttätig der
Dose zugeführt wird.
[0024] Vorzugsweise ist ein Deckel im geschlossenen hygienischen Kompartiment von einer
Position neben der Dose in eine Position auf der Dose über die gefüllte Dose beförderbar,
insbesondere mit einer Bewegungsvorrichtung schiebbar oder ziehbar oder einschwenkbar.
[0025] Solch ein Zuführen des Deckels auf die Dose ist besonders vorteilhaft, da es eine
selbsttätige Zuführung des Deckels auf die Dose ermöglicht und dadurch das Verschliessen
der Dose nicht nur vereinfacht, sondern auch das Einhalten der hygienischen Bedingungen
während des Schliessvorgangs optimiert.
[0026] Vorzugsweise ist das hygienische Kompartiment mit einer um die Plattform herum angeordneten
Ummantelung und einer Kopfplatte, verschliessbar, wobei die Ummantelung in Richtung
der Einlassöffnung zum Verschliessen des hygienischen Kompartiments anhebbar ist und
an der Ummantelung das Vorratskompartiment angeordnet ist. Das Vorratskompartiment
bevorratet mindestens einen Deckel, vorzugsweise einen Stapel von mindestens zwei
Deckeln. Die Ummantelung und das daran angeordnete Vorratskompartiment sind in dichtendem
Anschlag an die Anschlagsplatte bringbar, insbesondere anhebbar.
[0027] Dies verbessert die hygienischen Bedingungen während des Verschliessens der Dosen.
[0028] Vorzugsweise umfasst das Vorratskompartiment weiter eine Zuführöffnung, insbesondere
eine Düse zur Zugabe eines Reinigungsmittels oder von Gasen; und einen Auslass für
den Ablauf von Flüssigkeiten; und insbesondere ein Ablassventil für Gase.
[0029] Die Zuführöffnung dient zur Aufnahme von Reinigungsmitteln des Vorratskompartiments.
Zum Aufrechterhalten der hygienischen Bedingungen ist die Zuführöffnung von der äusseren
Umgebung des Vorratskompartiments gasdicht abzuschliessen. Dies kann beispielsweise
ein Einlass oder eine Düse sein. Der Ablauf dient hingegen zur Abgabe von Reinigungsmittel
an die äussere Umgebung des Vorratskompartiments und muss daher von der äusseren Umgebung
des Vorratskompartiments gasdicht abgeschlossen sein. Dies kann beispielsweise mittels
einer Vorrichtung, wie eines Siphons, eines Ventils oder eines zu entleerenden Behälters
erfolgen.
[0030] Der Vorteil liegt darin, dass die Dosendeckel im Vorratskompartiment gereinigt werden
und dadurch der hygienische Zustand der Dosendeckel vor dem Auflegen auf die befüllte
Dose optimiert wird.
[0031] Vorzugsweise umfasst das Vorratskompartiment zusätzlich eine Deckelvereinzelung,
die wiederum einen Stapel von Dosendeckel, eine Schublade und eine Schiebe zur Trennung
der Dosendeckel umfasst.
[0032] Diese Deckelvereinzelung hat den Vorteil, dass das Vorratskompartiment mit einer
hohen Anzahl an Deckeln bevorratet werden kann, die dann schnell und selbsttätig auf
die gefüllten Dosen zum Verschliessen transportiert werden können.
[0033] Gemäss einem weiteren Aspekt umfasst eine Anlage zum Befüllen und Verschliessen von
Dosen unter hygienischen Bedingungen, wie vorgängig beschrieben zusätzlich eine Zuführvorrichtung
zum Zuführen von zu befüllenden Dosen oder zum Zuführen von Deckel oder zum Zuführen
von zu befüllenden Dosen und Deckel und/ oder eine Abtransportvorrichtung für bereits
befüllte und verschlossene Dosen.
[0034] Die Aufnahme von Dosen und Deckel in die Zuführvorrichtung erfolgt mit Hilfe eines
Mitnehmers. Der Mitnehmer kann beispielsweise in Form eines aktiven oder passiven
Greifers ausgebildet sein. Die Aufnahme kann radial oder linear erfolgen.
[0035] Dadurch sind ein schnelles Befüllen und Verschliessen von Dosen in einer grossen
Anzahl möglich.
[0036] Vorzugsweise umfasst die Zuführvorrichtung und/oder Abtransportvorrichtung zusätzlich
mindestens ein Transportband für den Transport von leeren oder gefüllten Dosen, sowie
eine Dosenstoppvorrichtung, die wiederum mindestens zwei vergrösserbare Barrieren
umfasst. Hierbei ist mindestens je eine vergrösserbare Barriere an der einen Seite
des Transportbands und mindestens je eine vergrösserbare Barriere an der gegenüberliegenden
Seite des Transportbands derart angeordnet. In einem vergrösserten Zustand stoppen
die vergrösserbaren Barrieren die Dosen auf dem Transportband. Im nicht vergrösserten
Zustand lassen die vergrösserbaren Barrieren die Dosen passieren.
[0037] Die vergrösserbaren Barrieren sind Hohlkörper aus einem elastischen Material. Bei
Erhöhung des Innendrucks des Holhkörpers dehnt sich dieser aus, während bei Abnahme
des Innendrucks eine Rückstellung in die ursprüngliche Form des Hohlkörpers erfolgt.
Gleichzeitig weisst das elastische Material eine ausreichende Standfestigkeit auf,
um im nicht vergrösserten Zustand aufgerichtet an den Seiten des Transportbandes angeordnet
zu sein.
[0038] Die vergrösserbaren Barrieren ermöglichen ein sanftes und zuverlässiges Anhalten
der Dosen auf einem Transportband und verhindern so einerseits das Beschädigen von
Dosen, garantieren andererseits aber auch ein unterbrechungsfreies Anhalten und Fortbewegen
des Transportbandes und/oder der transportierten Dosen.
[0039] Gemäss einem weiteren Aspekt umfasst eine Anlage zum Befüllen und Verschliessen von
Dosen unter hygienischen Bedingungen, wie vorgängig beschrieben zusätzlich einen Füllfalzkopf,
der wiederum ein Füllrohr zum Befüllen der Dose und mindestens eine Falzvorrichtung
zum Verschliessen der Dose umfasst. Je nach Füllrohrposition ist der Füllfalzkopf
oberhalb oder unterhalb der Einlassöffnung angeordnet.
[0040] Als Füllrohr kann ein absenkbares Füllrohr für eine Innenstrahlbefüllung verwendet
werden, das Füllrohr kann aber auch so ausgebildet sein, dass eine Randbefüllung stattfinden
kann und in besonderen Fällen ein Absenken des Füllrohres für den Befüllungsvorgang
weggelassen werden kann.
[0041] Dies hat den Vorteil, dass zeiteffizientes Befüllen und Verschliessen der Dose im
hygienischen Kompartiment möglich sind.
[0042] Die Aufgabe wird weiter durch ein Verfahren zum Zuführen einer zu befüllenden Dose
in eine Füllposition in einer Anlage wie vorgängig beschrieben gelöst. Das Verfahren
umfasst die Schritte:
- i) Platzieren einer Dose auf einer Plattform
- ii) Schliessen des hygienischen Kompartiments und Zuführen der Dose zur Befüllposition
durch
a1) Anheben der Ummantelung; und
a2) Anheben der Plattform
oder
b) Anheben der Plattform in der/die Ummantelung.
[0043] Hierbei können die Schritte a1) und a2) sequenziell, teilweise überlappend oder gleichzeitig
ablaufen. Auch eine Sequenz in umgekehrter Reihenfolge ist möglich, also a2) vollständig
vor a1); bzw. a2) teilweise oder vollständig überlappend mit a1).
[0044] Vorteil dieses Verfahrens ist die Gewährleistung optimaler hygienischer Bedingungen.
Das Verfahren ist ausserdem sehr robust und einfach in der Anwendung.
[0045] Die Aufgabe wird weiter durch ein Verfahren zur Deckelvereinzelung in einer Anlage
wie vorgängig beschrieben gelöst.
[0046] Das Verfahren umfasst die Schritte:
a) Platzieren eines Stapels von mindestens zwei Dosendeckeln in einem Vorratskompartiment
auf einer Schublade
b) Trennen des untersten Dosendeckels vom darüberliegenden Dosendeckel mittels eines
Schiebers
c) Bewegen der Schublade in horizontaler Richtung, so dass der unterste Dosendeckel
nach unten fällt
d) Bewegen der Schublade in Ausgangsposition, so dass der unterste Dosendeckel auf
eine Zuführablage fällt
f) Auflegen des untersten Dosendeckels auf eine befüllte Dose mittels einer Bewegungsvorrichtung.
[0047] Als Zuführablage kann der Boden des Vorratskompartiments dienen, ein Mitnehmer, eine
Teiloberfläche einer Zuführ- oder Abtransportvorrichtung oder aber auch einfach nur
ein Loch durch das ein Dosendeckel fallen kann.
[0048] Vorteil dieses Verfahrens ist, dass das Verschliessen gefüllter Dosen beschleunigt
wird und die Deckelvereinzelung selbsttätig erfolgt.
[0049] Die Aufgabe wird weiter durch ein Verfahren zum Zuführen und Abgeben von Dosen und
Dosendeckel mittels einer Zuführvorrichtung oder Abtransportvorrichtung in einer Anlage
wie vorgängig beschrieben gelöst. Das Verfahren umfasst die Schritte:
- a) gleichzeitige oder sequenzielle Aufnahme einer Dose und eines Dosendeckels in eine
Zuführvorrichtung
- b) gleichzeitige oder sequenzielle Rotationsbewegung der Dose zu einem hygienischen
Kompartiment und des Dosendeckels zu einem Vorratskompartiment
- c) Befüllen der Dose
- d) Lineare- oder Rotationsbewegung und Auflegen des Dosendeckels auf die befüllte
Dose
- e) Verschliessen der befüllten Dose mit dem Dosendeckel
- f) Lineare- oder Rotationsbewegung der befüllten und geschlossenen Dose zu einer Abgabeposition
- g) Abgabe der gefüllten und geschlossenen Dose.
[0050] Vorteil dieses Verfahrens ist ein schnelles Befüllen und Verschliessen von Dosen
in einer grossen Anzahl.
[0051] Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Figuren weiter
erläutert.
- Figur 1:
- Schematische Darstellung einer Anlage in einer ersten Ausführungsform,
- Figur 2:
- Schematische Darstellung einer Anlage in einer zweiten Ausführungsform,
- Figur 3:
- Schematische Darstellung eines Vorratskompartiments integriert in eine Ausführungsform
einer Anlage,
- Figur 4:
- Schematische Darstellung eines Deckelvereinzelungsvorgangs,
- Figur 5:
- Schematische Darstellung einer Zuführ- und Abtransportvorrichtung in einer ersten
Ausführungsform,
- Figur 6:
- Schematische Darstellung einer Zuführ- und Abtransportvorrichtung in einer zweiten
Ausführungsform,
- Figur 7:
- Schematische Darstellung einer Zuführ- und Abtransportvorrichtung in einer dritten
Ausführungsform,
- Figur 8:
- Schematische Darstellung einer Zuführ- und Abtransportvorrichtung in einer vierten
Ausführungsform,
- Figur 9:
- Schematische Darstellung einer Dosenstoppvorrichtung,
- Figur 10a:
- Schematische Darstellung eines Hubmechanismus in einer ersten Ausführungsform aus
der Draufsicht,
- Figur 10b:
- Schematische Darstellung eines Hubmechanismus in einer ersten Ausführungsform,
- Figur 10c:
- Schematische Darstellung eines Hubmechanismus in einer zweiten Ausführungsform,
- Figur 10d:
- Schematische Darstellung eines Hubmechanismus in einer dritten Ausführungsform,
- Figur 10e:
- Schematische Darstellung eines Hubmechanismus in einer vierten Ausführungsform,
- Figur 10f:
- Schematische Darstellung eines Hubmechanismus in einer fünften Ausführungsform,
- Figur 11a:
- Schematische Darstellung eines passiven Mitnehmers für eine Zuführ- und Abtransportvorrichtung,
- Figur 11b:
- Schematische Darstellung eines kurvengesteuerten Mitnehmers für eine Zuführ- und Abtransportvorrichtung,
- Figur 12:
- Schematische Darstellung einer Anlage in einer dritten Ausführungsform.
[0052] Eine in Figur 1 dargestellte Anlage 1 dient zum selbsttätigen Befüllen und Verschliessen
von Dosen 2. Die Anlage 1 umfasst ein hygienisches Kompartimente 3, eine Plattform
31, auf welcher eine Dose 2 platziert werden kann (Dose hier nicht gezeigt, siehe
Fig. 2), eine Ummantelung 32 und eine Kopfplatte 33. In einem ersten Schritt hebt
die Plattform 31 die Dose 2 an und bewegt sie in Richtung der Kopfplatte 33. Diese
Bewegung dient zu Positionierung der Dose (2) auf das notwendige Niveau für den späteren
Füllvorgang. Diese Bewegung kann in speziellen Anordnungen auch weggelassen werden.
In einem zweiten Schritt bewegt sich die um die Plattform 31 herum angeordnete Ummantelung
32 ebenfalls in Richtung 33, bis zum dichtenden Anschlag der Ummantelung 32 an die
Kopfplatte 33.Die beiden Schritte können auch in umgekehrter Reihenfolge oder gleichzeitig
erfolgen.
[0053] Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Anlage 1 zum selbsttätigen Befüllen
und Verschliessen von Dosen 2. Hier ist dargestellt, wie eine Dose 2 auf einer konkav
gewölbten Plattform 31 in Richtung einer Kopfplatte 33 (hier nicht gezeigt, siehe
Fig. 1), bis zum dichtenden Anschlag der Dose 2 an die Kopfplatte 33 bewegt wird.
In einem zweiten Schritt wird dann durch eine Einlassöffnung 30 integriert in die
Kopfplatte 33 Füllgut in die Dose 2 gefüllt.
[0054] In Figur 3 ist ein Vorratskompartiment 5 integriert in eine Anlage 1 dargestellt.
Das Vorratskompartiment 5 ist an einem hygienischen Kompartiment 3 angeordnet und
bevorratet einen Dosendeckel 21. In einem ersten Schritt wird eine Dose 2 auf einer
Plattform 31 in Richtung einer Kopfplatte 33 bewegt. In einem zweiten Schritt folgt
eine Ummantelung 32 mit dem an ihr angeordneten Vorratskompartiment 5 bis zum Anschlag
an die Kopfplatte 33. Die Dose 2 wird dann mit Füllgut befüllt (siehe Fig. 2). Anschliessend
wird der im Vorratskompartiment 5 enthaltene Dosendeckel 21 in das hygienische Kompartiment
3 hinein auf die befüllte Dose 2 bewegt.
[0055] Figur 4 zeigt eine Deckelvereinzelung 52 integriert in ein Vorratskompartiment 5,
die einen Stapel von Dosendeckel 21, eine Schublade 521, eine Schiebe 522 zur Trennung
der Dosendeckel 21 und eine Bewegungsvorrichtung 50 umfasst, wobei der Stapel von
Dosendeckel 21 auf der Schublade 521 aufliegt. In Schritt A wird mit Hilfe des Schiebers
522 der Stapel von Dosendeckel 21 vom untersten Dosendeckel 21 getrennt. In Schritt
B wird die Schublade 521 in horizontaler Richtung wegbewegt, so dass der unterste
Dosendeckel 21 nach unten fällt. In Schritt C wird die Schublade 521 wieder zurück
in die Ausgangsposition bewegt, so dass der unterste Dosendeckel 2 auf die Zuführablage
523, in diesem Fall in Form des Bodens des Vorratskompartiments 5, fällt, von wo er
dann in Schritt D mittels der Bewegungsvorrichtung 50 auf eine befüllte Dose 2 aufgelegt
oder auf die Zuführablage 523 abgelegt wird.
[0056] Figuren 5, 6, 7 und 8 zeigen unterschiedliche Ausführungsformen einer Zuführ- 6 bzw.
Abtransportvorrichtung 6a.
[0057] In Figur 5 ist eine Zuführvorrichtung 6 mit je zwei rotationssymetrischen Mitnehmern
64 gezeigt. In eine der beiden Mitnehmer 64 auf der einen Seite wird in Schritt A
eine Dose 2 aufgenommen, während die anderen drei Mitnehmer 64 unbesetzt bleiben.
Die Zuführvorrichtung rotiert in Schritt B um 90° und bewegt die Dose 2 mit. In Schritt
C wird ein Dosendeckel 21 in den zweiten Mitnehmer 64 auf derselben Seite aufgenommen.
Dieser Mitnehmer 64 kann auch als Zuführablage 523 für eine Deckelvereinzelung dienen,
wie in Figur 4 gezeigt. In Schritt D rotiert die Zuführvorrichtung 6 erneut um 90°
und bewegt die Dose 2 und den Dosendeckel 21 mit. Hier werden die Dose 2 auf eine
Plattform 31 und der Deckel 21 auf eine Dosendeckelablage 53 gelegt. In Schritt E
rotiert die Zuführvorrichtung 6 um 90° in die entgegengesetzte Richtung, während die
Dose 2 und der Deckel 21 nicht mitbewegt werden und auf der Plattform 31 und der Dosendeckelablage
53 stehen bleiben. Nun erfolgt die Befüllung der Dose 2 mit Füllgut. In einem weiteren
Schritt wird der Deckel 21 auf die gefüllte Dose 2 geschoben und die Dose 2 verschlossen.
In Schritt F rotiert die Zuführvorrichtung wieder um 90° in die ursprüngliche Richtung
und nimmt auf der einen Seite in einen der beiden Mitnehmer 64 die befüllte Dose 21
wieder auf. Auf der anderen Seite, wird in einem weiteren Mitnehmer 64 erneut eine
ungefüllte Dose 2 aufgenommen. In Schritt G wird die Zuführvorrichtung 6 wieder um
90° rotiert und auf der Seite der ungefüllten Dose 2 wird ein weiterer Deckel 21 in
den noch freien Mitnehmer 64 aufgenommen. Nach erneuter Rotation um 90° in Schritt
H wird die gefüllte Dose 2 abgegeben, beispielsweise indem sie durch eine Tischöffnung
fällt. Nun werden erneut die Schritte D bis H wiederholt.
[0058] Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Zuführvorrichtung 6. In den äusseren
Positionen befinden sich die Dosen 2, während auf der Zuführvorrichtung 6 die Dosendeckel
21 liegen, die während der Rotationsbewegung nach dem Befüllen der Dosen 2 mit Füllgut
auf die gefüllten Dosen 2 bewegt werden. Die Auflagefläche der Dosendeckel 21 auf
der Zuführvorrichtung 6 kann auch als Zuführablage 523 für eine Deckelvereinzelung
dienen, wie in Figur 4 beschrieben.
[0059] In Figur 7 ist eine weitere Ausführungsform einer Zuführvorrichtung 6 gezeigt, die
eine Kombination der beiden Ausführungsformen der Figuren 5 und 6 darstellt.
[0060] Figur 8 zeigt eine ähnliche Ausführungsform einer Zuführvorrichtung 6, wie die in
Figur 6 dargestellte. Es werden zusätzlich noch ein Transportband 61 für den Transport
von leeren Dosen 2 zur Zuführvorrichtung 6 und eine Abtransportvorrichtung 6a für
den Abtransport der gefüllten und verschlossenen Dosen 2 gezeigt. Sowohl die Zuführvorrichtung
6 als auch die Abtransportvorrichtung 6a sind in Form eines Transportsterns ausgebildet.
Die Abtransportvorrichtung 6a umfasst mehrere Einheiten aus eine Plattform 31 und
eine Dosenablage 53. Die Plattform 31 nimmt je eine der leeren Dosen 2 und je einen
Dosendeckel 21 auf. Die Dosendeckel 21 liegen auf der Zuführvorrichtung 6 auf. Nach
dem Befüllen und Verschliessen der Dose 2 mit dem Dosendeckel 21, wird die gefüllte
Dose 2 von der Abtransportvorrichtung 6a weggeführt. Auch in diesem Fall kann die
Auflagefläche der Dosendeckel 21 auf der Zuführvorrichtung 6 als Zuführablage 523
für eine Deckelvereinzelung dienen, wie in Figur 4 beschrieben.
[0061] In Figur 9 ist eine Dosenstoppvorrichtung 62 zum Anhalten von Dosen 2 auf einem Transportband
61 dargestellt. Die Dosenstoppvorrichtung 62 weisst zwei vergrösserbare hohlzylindrische
Barrieren 63 an den gegenüberliegenden Seiten des Transportbandes 61 auf. Um die Dosen
2 auf dem Transportband 61 zu stoppen, werden die vergrösserbaren hohlzylindrischen
Barrieren 63 mittels eines Gases, beispielsweise Luft, aufgeblasen. Durch das Verkleinern
des Durchgangs zwischen den beiden vergrösserbaren hohlzylindrischen Barrieren 63
werden die Dosen 2 sanft zurückgehalten. Nach Ablassen des Gases, wird der Durchgang
zwischen den beiden vergrösserbaren hohlzylindrischen Barrieren 63 wieder passierbar
und die Dosen werden auf dem Transportband 61 weitertransportiert. Der Vorteil der
Vorrichtung ist, dass das Transportband weiterlaufen kann und die Dose trotzdem gestoppt
und im gewünschten Moment wieder weitertransportiert werden kann.
[0062] Figuren 10a - 10f zeigen kompakte und Kräfte optimierte Hubmechanismen 8 für das
Anheben einer Dose 2 zum Füllen und Verschliessen mit einem Dosendeckel 2.
[0063] Figur 10a zeigt einen Hubmechanismus 8 aus der Draufsicht. Der Hubmechanismus 8 umfasst
zwei Führungsstangen 81. Zwischen den beiden Führungsstangen 81 ist eine Dose 2 auf
einer Plattform 31 angeordnet zu der benachbart in gleicher Ebene ein Dosendeckel
21 auf einer Dosendeckelablage 53 angeordnet ist.
[0064] Figur 10b zeigt einen Hubmechanismus 8 der zwei Führungsstangen 81 und eine pneumatische
Vorrichtung 82 umfasst, die mit einer Plattform 31 verbunden ist auf der eine Dose
2 angeordnet ist. Mittels pneumatischer Vorrichtung 82 wird die Plattform 31 nach
oben bewegt.
[0065] Die Figur 10c zeigt einen Hubmechanismus 8 welcher eine Führungsstange 81, ein Wiegestück
83 und ein Verbindungsseil 84 umfasst welches in der Führungsstange 81 angeordnet
ist. An dem Wiegestück 83 ist eine Plattform 31 mit einer Dose 2 angebracht. Das Wiegestück
83 und die daran angebrachte Plattform 31 mit der Dose 2 werden mittels Verbindungsseil
84 nach oben gezogen oder nach unten abgelassen.
[0066] In Figur 10d wird ein Hubmechanismus 8 gezeigt, der eine Führungsstange 81, ein Verbindungsseil
84 und einen Zahnradmechanismus 85 umfasst. Am Zahnradmechanismus 85 ist eine Plattform
31 mit einer Dose 2 angeordnet. Die Verbindungsstange 84 ist innerhalb der Führungsstange
81 angeordnet. Mittels drehen der Verbindungsstange und des Zahnradmechanismus 85
wird die Plattform 31 mit der Dose 2 durch eine durch einen Zahnradmechanismus angetriebene
Gewindestange angehoben.
[0067] Figur 10e zeigt einen Hubmechanismus 8 der eine Führungsstange 81, einen in der Führungsstange
81 angeordneten Draht 86 der mit einer Plattform 31 verbunden ist und eine Feder 87,
die mit der Plattform 31 in Kontakt steht. Auf der Plattform 31 steht eine Dose 2.
Mittels Druck der Feder und loslassen des Drahtes 86 findet eine Bewegung der Dose
2 nach oben statt. Durch Ziehen des Drahtes 86 nach oben, senkt sich die Dosenauflage
31 ab.
[0068] In Figur 10f ist ein weiterer Hubmechanismus 8 gezeigt, der zwei Führungsstangen
81 umfasst, zwei pneumatischen Zylindern in den beiden Führungsstangen 81 angeordnet
ist und mit einer Plattform 31 verbunden sind auf der eine Dose 2 steht. Die beiden
pneumatischen Zylinder bewegen die Plattform 31 mit der Dose 2 nach oben und unten.
[0069] Figur 11a zeigt einen passiven Mitnehmer 64 für eine Zuführ- 6 und Abtransportvorrichtung
6a (hier nicht gezeigt), der vorteilhafterweise nicht gesteuert werden muss. Der Mitnehmer
64 ist in Form eines Greifers ausgebildet, der eine Dose 2 umfassen kann. Der Mitnehmer
umfasst weiter einen Feder-gesteuerten Klappmechanismus 65. Der Mitnehmer 64 nimmt
zuerst die Dose 2 auf und befördert diese zu einem hygienischen Kompartiment 3. Dann
schiebt sich eine Ummantelung 32 von unten über die Dose 2 nach oben. Der gefederte
Mitnehmer 64 geht der Ummantelung 32 passiv aus dem Weg und das hygienische Kompartiment
3 schliesst sich.
[0070] Figur 11b zeigt einen kurvengesteuerten Mitnehmer 64 für eine Zuführ- 6 und Abtransportvorrichtung
6a (hier nicht gezeigt), der vorteilhafterweise von einer Ummantelung 32 gesteuert
wird und daher kein zusätzlicher Antrieb nötig ist. Der Mitnehmer 64 ist wiederum
in Form eines Greifers ausgebildet, der eine Dose 2 (hier nicht gezeigt) umfassen
kann. Der Mitnehmer 64 umfasst zudem einen Federmechanismus 66. Der Mitnehmer 64 nimmt
eine Dose 2 auf und transportiert diese zu einem hygienischen Kompartiment 3. Dann
wird der Mitnehmer über eine Kontur der Ummantelung 32 bei deren Anhebung zur Seite
geschoben und das hygienische Kompartiment 3 schliesst sich. Der Mitnehmer 64 bringt
sich selbst durch Federkraft wieder in die Ausgangsposition zurück.
[0071] Figur 12 zeigt eine Anlage 1, die eine Plattform 31, ein Vorratskompartiment 5, zwei
Führungsstangen 81 und einen Füllfalzkopf 7 umfasst. Die Anlage 1 umfasst weiter vier
Räder 11, um flexibel einsetzbar zu sein.
1. Anlage (1) zum Befüllen und Verschliessen von Dosen (2) unter hygienischen Bedingungen,
umfassend ein hygienisches Kompartiment (3) und eine Einlassöffnung (30) für ein Füllgut;
wobei die Einlassöffnung (30) am hygienischen Kompartiment (3) ausgebildet ist; wobei
die Anlage (1) derart ausgebildet ist, dass bei bestimmungsgemässem Gebrauch dem hygienischen
Kompartiment (3) jeweils eine oder mehrere Dosen (2) zuordenbar sind, derart, dass
es gemeinsam mit der/den Dose(n) (2) in der Anlage (1) bewegbar ist;
dadurch gekennzeichnet, dass
- in dem hygienischen Kompartiment (3) eine Plattform (31) angeordnet ist, auf welcher
eine Dose (2) platziert werden kann und wobei die Plattform (31) bei bestimmungsgemässem
Gebrauch mit der/die Dose(n) (2) in Richtung der Einlassöffnung (30) für das Füllgut
anhebbar ist; und
- das hygienische Kompartiment (3) verschliessbar ist mit einer um die Plattform (31)
herum angeordneten Ummantelung (32) und einer Kopfplatte (33);
wobei
- die Ummantelung (32) in Richtung der Einlassöffnung (30) zum Verschliessen des hygienischen
Kompartiments (3) bis zur Kopfplatte (33) anhebbar ist, oder
- die Ummantelung (32) an der Kopfplatte (33) angebracht ist, derart, dass die Plattform
(31) in die Ummantelung (32) hinein anhebbar ist.
2. Anlage (1) gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (32) hohlzylindrisch ausgebildet ist.
3. Anlage (1) gemäss einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattform (31) eine konkave Wölbung zum Ausrichten der Dose (2) aufweist.
4. Anlage (1) gemäss einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (32) in dichtenden Anschlag an die Kopfplatte (33) bringbar ist.
5. Anlage (1) zum Befüllen und Verschliessen von Dosen (2) unter hygienischen Bedingungen,
insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend ein hygienisches Kompartiment
(3) und eine Einlassöffnung (30) für ein Füllgut;
wobei die Einlassöffnung (30) am hygienischen Kompartiment (3) ausgebildet ist; wobei
die Anlage (1) derart ausgebildet ist, dass bei bestimmungsgemässem Gebrauch, dem
hygienischen Kompartiment (3) jeweils eine oder mehrere Dosen (2) zuordenbar sind,
derart, dass es gemeinsam mit der/den Dosen (2) in der Anlage (1) bewegbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorratskompartiment (5) zur Bevorratung von mindestens einem Deckel (21), vorzugsweise
eines Stapels von mindestens zwei Deckeln (21), dem hygienischen Kompartiment (3)
beigeordnet ist, insbesondere an dem hygienischen Kompartiment (3) angeordnet ist.
6. Anlage (1) gemäss einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Deckel (21) im geschlossenen hygienischen Kompartiment (3) von einer Position
neben der Dose (2) in eine Position auf die gefüllte Dose (2) beförderbar ist, insbesondere
mit einer Bewegungsvorrichtung (50) schiebbar oder ziehbar oder einschwenkbar.
7. Anlage (1) gemäss einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das hygienische Kompartiment (3) verschliessbar ist mit einer um die Plattform (31)
herum angeordneten Ummantelung (32) und einer Kopfplatte (33); wobei die Ummantelung
(32) in Richtung der Einlassöffnung (30) zum Verschliessen des hygienischen Kompartiments
(3) anhebbar ist und an der Ummantelung (32) das Vorratskompartiment (5) angeordnet
ist, auf dem mindestens ein Deckel (21), insbesondere ein Stapel von mindestens zwei
Deckeln (21), anordenbar ist; wobei die Ummantelung und das daran angeordnete Vorratskompartiment
(5) in dichtenden Anschlag an die Anschlagsplatte (33) bringbar, insbesondere anhebbar
ist.
8. Anlage (1) gemäss einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Vorratskompartiment (5) weiter
- eine Zuführöffnung (50), insbesondere eine Düse, zur Zugabe eines Reinigungsmittels
oder von Gasen; und
- einen Auslass (51) für den Ablauf von Flüssigkeiten; und
- insbesondere ein Ablassventil für Gase umfasst.
9. Anlage (1) gemäss einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorratskompartiment (5) weiter eine Deckelvereinzelung (52) umfasst, die einen
Stapel von Deckeln (21), eine Schublade (521) und einen Schieber (522) zur Trennung
der Dosendeckel (21) umfasst.
10. Anlage (1) zum Befüllen und Verschliessen von Dosen (2) unter hygienischen Bedingungen,
insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend ein hygienisches Kompartiment
(3) und eine Einlassöffnung (30) für ein Füllgut; wobei die Einlassöffnung (30) am
hygienischen Kompartiment (3) ausgebildet ist; wobei die Anlage (1) derart ausgebildet
ist, dass bei bestimmungsgemässem Gebrauch dem hygienischen Kompartiment (3) jeweils
eine oder mehrere Dosen (2) zuordenbar sind, derart, dass es gemeinsam mit der/den
Dosen (2) in der Anlage (1) bewegbar ist;
dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (1)
- eine Zuführvorrichtung (6) für
- zu befüllende Dosen (2); oder
- Deckel (21); oder
- zu befüllende Dosen (2) und Deckel (21);
und/oder
- eine Abtransportvorrichtung (6a) für befüllte Dosen (2) umfasst.
11. Anlage (1) gemäss einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Zuführvorrichtung (6)
und/oder Abtransportvorrichtung (6a) weiter mindestens ein Transportband (61) für
den Transport von leeren oder gefüllten Dosen (2), sowie eine Dosenstoppvorrichtung
(62), umfassend mindestens zwei vergrösserbare Barrieren (63) umfasst; wobei mindestens
je eine vergrösserbare Barriere (63) an der einen Seite des Transportbands (61) und
mindestens je eine vergrösserbare Barriere (63) an der gegenüberliegenden Seite des
Transportbands (61) derart angeordnet sind, dass die vergrösserbaren Barrieren (63)
in einem vergrösserten Zustand die Dosen (2) auf dem Transportband (61) stoppen und
im nicht vergrösserten Zustand die Dosen (2) passieren lassen.
12. Anlage (1) zum Befüllen und Verschliessen von Dosen (2) unter hygienischen Bedingungen,
insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 11, umfassend ein hygienisches Kompartiment
(3) und eine Einlassöffnung (30) für ein Füllgut; wobei die Einlassöffnung (30) am
hygienischen Kompartiment (3) ausgebildet ist; wobei die Anlage (1) derart ausgebildet
ist, dass bei bestimmungsgemässem Gebrauch, dem hygienischen Kompartiment (3) jeweils
eine oder mehrere Dosen (2) zuordenbar sind, derart, dass es gemeinsam mit der/den
Dosen (2) in der Anlage (1) bewegbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (1) einen Füllfalzkopf (7), umfassend ein Füllrohr (71) zum Befüllen der
Dose (2) und mindestens eine Falzvorrichtung (72) zum Verschliessen der Dose (2),
umfasst; und wobei der Füllfalzkopf (7) in eine Einlassöffnung (30) einführbar ist.
13. Verfahren zum Zuführen einer zu befüllenden Dose (2) in eine Füllposition in einer
Anlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, umfassend die Schritte:
i) Platzieren einer Dose (2) auf einer Plattform (31);
ii) Schliessen des hygienischen Kompartiments (3) und Zuführen der Dose (2) zur Befüllposition
durch
a1) Anheben der Ummantelung (32); und
a2) Anheben der Plattform (31)
oder
b) Anheben der Plattform (31) in der/die Ummantelung (32).
14. Verfahren zur Deckelvereinzelung in einer Anlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis
12, umfassend die Schritte:
a) Platzieren eines Stapels von mindestens zwei Dosendeckeln (21) in einem Vorratskompartiment
(5) auf einer Schublade (521);
b) Trennen des untersten Dosendeckels (21) vom darüberliegenden Dosendeckel (21) mittels
eines Schiebers (522);
c) Bewegen der Schublade (521) in horizontaler Richtung, so dass der unterste Dosendeckel
(21) nach unten fällt;
d) Bewegen der Schublade (521) in eine Ausgangsposition, so dass der unterste Dosendeckel
(2) auf eine Zuführablage (523) fällt;
e) Auflegen des untersten Dosendeckels (2) auf eine befüllte Dose (2) mittels einer
Bewegungsvorrichtung (50) .
15. Verfahren zum Zuführen und Abgeben von Dosen (2) und Dosendeckeln (21) mittels einer
Zuführvorrichtung (6) oder Abtransportvorrichtung (6a) in einer Anlage (1) nach einem
der Ansprüche 1 bis 12, umfassend die Schritte:
a) Gleichzeitige oder sequentielle Aufnahme einer Dose (2) und eines Dosendeckels
(21) in eine Zuführvorrichtung (6) ;
b) gleichzeitige oder sequentielle Rotationsbewegung der Dose (2) zu einem hygienischen
Kompartiment (3) und des Dosendeckels (21) zu einem Vorratskompartiment (5);
c) Befüllen der Dose (2);
d) Lineare- oder Rotationbsbewegung und Auflegen des Dosendeckels (21) auf die befüllte
Dose (2);
e) Verschliessen der befüllten Dose (2) mit dem Dosendeckel (21) ;
f) Lineare- oder Rotationsbewegung der befüllten und geschlossenen Dose (2) zu einer
Abgabeposition;
g) Abgabe der gefüllten und geschlossenen Dose (2).