DD288815A5 - Anordnung zum ausrichten und aufschrauben eines flaschenverschlusses - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Ausrichten und Aufschrauben eines Flaschenverschlusses. Eine schraeg auf dem Flaschenhals mit Auszengewinde sitzende Schraubkappe wird von einem Niederhalter mit Aufschraubkopf reibschluessig erfaszt, erleidet dabei zwangslaeufig unter dem Druck bei diesem Eingriff eine Gewindeverkeilung, wird daraufhin durch AEnderung des Drehsinns gemaesz der fest-programmierten automatisierten Verschrauberfunktion zuerst links herum geloest und sofort darauf rechts herum aufgeschraubt. Dieser Verschraubvorgang toleriert im hohen Masze schraeg sitzende Schraubkappen. Die Verschrauberumdrehungen werden automatisch ganz zu Beginn von der in der Aufschraubstation eingetroffenen Flasche ausgeloest und verlaufen zeitprogrammiert, also z. B. beim Aufschraubvorgang durch eine den Gewindegaengen plus einer Sicherheitsumdrehung entsprechenden Zeitprogrammierung.{Aufschraubstation; Verschrauber; Flaschenhals, Auszengewinde; Schraubkappe; Schraubkopfreibschlusz; Schraubkopfdrehsinn; Schraubkappe, loesen; Schraubkappe, aufschrauben; Hufschrauben, automatisch; Aufschrauben, zeitprogrammiert}

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft das Behandeln von Schraubkappen auf Flaschenhälsen mit Außengewinden in einer Aufschraubstation einer Flaschenfüll- und Verschließvorrichtung. Dabei wird davon ausgegangen, daß die zuvor aufgesetzten Kappen auf den Flaschenhälsen prinzipiell schräg aufgesetzt sind.

Mit einer solchen Einrichtung können mit verschiedensten flüssigen Gütern gefüllte Flaschen, wie z.B. mit Medikamenten, Chemikalien, Obstsäften u.a.m. verschlossen werden.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es sind verschiedene Einrichtungen bekannt, mit denen man

- Schraubkappen auf Flaschenhälse durch abgesenkte Niederhalter mit Aufschraubkopf fixieren, ergreifen sowie ausrichten und

- nach der Herstellung der Aufschraubbereitschaft solcher Schraubkappen zwischen denselben und dsm Niederhalter mit Aufschraubkopf eine Kupplung herbeiführen und darauf durch Antrieb des Aufschraubkopfes im richtigen Drehsinn, in der Regel rechts herum, die Schraubkappen auf Flaschen aufschrauben kann.

Dabei werden die Schraubkappen auf die Hälse der darunter durchfahrenden, bandgeförderten Flaschen aus einer schrägen Gleitbahn heraus in der Regel schräg aufgesetzt.

Als Vorbedingung einer funktionssicheren Aufschraubung der Kappen sind dieselben nicht nur auf dam Flaschenhais exakt auf- und auszurichten, die Flasche ist auch unter dem Schi aubkopf s'abil zu fixieren.

Dazu worclon entweder Flasche und zugehöriger Schraubkopf synchron zueinander im Kreis geführt, wodurch zwischon beiden

ein relativer Stillstand zueinander ointritt, oder zum Verschrauben extra in einer Aufschraubetation angohalton.

Die Auf- und Ausrichtung der In der Regol auf den Flaschenhälsen uchräg aufgesetzten Kappen erfolgt mittols des als absonkbarer Niederhalter ausgebildeten Aufschraubkopfes mit einer In elnor bostlmmton Form ausgebildeten bodonsoitlgen Öffnung und

mit speziellen Greiforganen.

Die Öffnungen können konisch sich verengend, zylindrisch linsenförmig oder in beiden Formon kombiniert gestaltet sein. Groiforgane können Spannbacken, kreisförmig angelegte hängende Haltokllnkon, andere Fingoranordnungen oder Mombranwülste u. a. sein. Diese Schraubkopfformen tragen bei der Fixierung der Schraubkappon auf don Flaschenhälsen durch

die spezielle Form der abgesenkten Niodorhaltor zu deren Auf- und Ausrichtung bol. Darauf lassen eich die aufgezählten

Greiforgane entweder mit Federkraft an die Kappen anpressen, wöbe! sie diesolbon zum Zwecke des rochtsangotriebonon Verschrauben ergreifen und nach welchem sie sich weder pneumatisch IÖ3on lassen odor pneumatisch als Greifer anprosson

und mechanisch lösen. Im einfachsten Fall wird der Schraubkopf an die Kappe zwecks Kupplung nur stark angoproßt und nach

Verschraubonde entkuppelt. Bei allen technischen Lösungen stellt sich der hohe mechanische Bau- und Verkettungsaufwand als nachteilig heraus, der vor

allem auf der Konzeption beruht, eine Vorschubeinrichtung insgesamt nur mit einem Antrieb zu betreiben oder/und die

Schraubkappon besonders exakt auszurichten und zu ergreifen. Trotz dieses Aufwandes kommt es dabei häufig vor, daß Schraubkappe nicht aufgeschraubt werden, sondern vom Flaschenhals heruntergestoßen oder zerstört werden, weil die Bedingungen, die noch eine Aufschraubfähigkeit der auf- und ausgerichteten Kappe zulassen, nur in sehr engen Toleranzen

gegeben sind. Am einfachsten kann dabei noch mit Elastkappen verfahren werden.

Diese kann man (zur Not noch) gewaltsam für die ersten Gewindegänge in die richtige aufschraubfähige Lago drücken und sie

darauf zu Ende verschrauben. Dies könnte auch als eine Stülp-Schraubdeckel-Komblnation bezeichnet werden. Bei

Hartplastschraubkappen würde jedoch ein solches Vorgehen zu deren Zerstörung führen. (Vgl. u. a. DD 64 900,57 297;

DE 2708344, 2913768,3715935und KS 4308707,4614078,4Θ74236).

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, Flaschen durch Schraubverschlüsse technische einfach und besonders funktionssicher zu verschließen.

Darlegung des Wesens der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, die von einer Schraubkappenzuteilung vom Flaschenhals in der Regel schrägsitzend

übernommenen Kappen mit einfachen technischen Mitteln schonend auf- und auszurichten und anschließend festaufzuschrauben, ohne die Schraubkappenmaterialeigenschaften, eine besondere Schraubkappenauf- und ausrichtung odereine besondere Genauigkeit der Zentrierung und Parallelisierung der Flaschen-Kappen-Einheit durch Fixierung mittels desabgesenkten Niederhalters als Aufschraubkopf insgesamt berücksichtigen zu müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß von einer Anordnung gelöst, die folgendermaßen funktioniert: Die schräg auf dem Flaschenhals sitzende Schraubkappe (vgl. Figur 1) wird mittels eines Niederhalters, der abgesenkt wurde und

abschließend wieder anhebbar ist, auf dem Flaschenhals mit Außengewinde unter leichtem Druck fixiert.

Bei diesem schonenden Eingriff kommt es zwar zu keiner Zerstörung einer möglicherweise spröden Hartplastkappe, aber doch

in der Regel infolge ihres schrägen Sitzes zu einer Verkeilung derselben mit dem Flaschenaußengewinde in der Form, daß

Gewindegänge von Kappen- und Flaschengewinden möglicherweise mindestens um einen Gewindegang versetzt ineinander

oingeschnäbelt sind.

In der Lage kann die Kappe nicht aufgeschraubt werden. Aber diese Verkeilung läßt sich durch Links- bzw. Aufwärtsdrehen der Kappe bei „gefühlvollem" Reibschluß bis zum „Schnappen" der Gewindeenden einfach und sicher lösen. Jetzt sitzt die Kappe

funktionsgerecht aufschraubbereit auf dem Flaschenhals (vgl. Figur 2).

Auf die so aufschraubbereite Kappe wird jetzt der Niederhalter als Aufschraubkopf mit einem zusätzlichen höheren Druck

gepreßt. In der Form verkuppelt wird durch automatisch umgeschaltetes Rechts- bzw. Abwärtsdrehen desselben die Flasche mitder Schraubkappe fest verschlossen. Dieser Vorgang ist funktionssicher, verschleißarm und automatisch gesteuert sowie gutaufeinander abstimmbar beliebig oft wiederholbar.

Dabei wird das Auf- und Ausrichten der Schraubkappe am Ende des Lösens der Verkeilung durch das anfängliche schonende Aufwärtsdrehen durch die erst konisch zulaufende, dann zylindrisch vertikale Öffnungsform des Aufschraubkopfes unterstützt. Durch die Form allein tritt jedoch ohne dau Aufwärtsdrehen der Ausrichteffekt nicht ein. Diese überraschend einfache und funktionssichere Auf- sowie Ausrichtung der Schraubkappe auf dem Flaschenhals, ihre

sofortige automatische und funktionssichere Aufschraubung sowie ihre Fixierung am Anfang und Freigabe am Ende des

Aufschrauborganes folgen oinem lutomatischen elektromagnetisch-mechanischen Steuer- und Zeitprogramm (vgl. Figur 3). Wesentliche Effekte dieser Schaltungsanordnung sind:

- Herstellung der Verschraubbereitschaft und Auslösen des Verschraubautomaten durch das Eintreffen der Flasche mit schrägsitzender Kappe in der Aufschraubstation und Fixieren derselben durch Bandstopp.

- Schonendes Absenken des Niederhalters mit Aufschraubkopf nur mittels seines Eigengewichtes auf die Kappe-Flasche-Einheit durch automatische Abschaltung seines Haltemagneton.

- Zeit- und somit schraubkopfumdrehungsprogrammiertes kurzes Linksdrehen der verkanteten Schraubkappe aufwärts unter geringem Reibschluß mit dem Schraubkopf am Niederhalter.

- Automatische Umschaltung des Verschraubermotors auf Rechtsdrehen und Verschrauben mittels Zeitprogrammierung mit minimalen Umdrehungen über den Gewindeschluß hinaus sowie automatisches Zuschalten einer Federspannvorrichtung zur Erzeugung der für den Verschluß erforderlichen Kupplungskraft.

- Automatisches Lösen dieser Hubvorrichtung und Anhebon dos Niedorhaltors.

- Automatisches Starten des gestoppten Förderbandes zwecks Abfahrt der ν erschlossenen und freigegebenen Flasche. Die Zeitbegrenzcng der Aufschraubumdrehungen knapp über den Verschlußpunkt hinaus bozwockt die Minlmlorung dos Rutschens der reibschlüssig gekuppelten Schreubkopfkappenflächen nach dom FostsiUon dor Schraubkappe auf kleinste Beträge zur Vermeidung von Vorschloiß infolge reibungswärme.

Auiführungsbelsplel Dio Ausführung dor erfindungsgemäßen Anordnung wird anhand folgondor Figuron erläutert Fig. 1: schrägaufgosetzte Kappe Fig. 2: aufschraubbereite Kappe Fig.3: Stromlaufplan Fig.4: Ansicht des Automaton Fig. 5: Seitenansicht dos Automaten Nähere Einzelheiten sind dem nachstehenden Ausführungsboispiel zu entnehmen. Eino Schraubkappe 1 ist mit Hilfe olnor schrägen Gleitbahn auf elno darunter durchfahrende Flasche aufgesetzt worden und hat

aufgrund der Wirkungsweise dieser Vorrichtung eine Undefiniert schräge Logo auf der Flaschenmündung. Fig. 1. Wn η η die zur

Aufschraubstation weitergofördorto Flasche danach die Welle mit Schlepphobel 3 (Fig. 5) den erforderlichen Schaltwinkel

mitgeschleppt hat, wird Schaltstück 4 - Fig. 3, Fig. 5 - betätigt und dor Automat ausgolöst.

Das zur Entprellung dienende Relais 5 fällt ab, tronnt Schütz β vom Netz, so daß der Bandantrieb 7 ausrollt. Am Ende dieses Vorganges zieht Zeitrelais 8 an, trennt Rolais 9 vom Netz, so daß der Hubmagnet 10 abfällt und sich der Niederhalter mit Aufschraubkopf 11 nur durch sein Eigengewicht auf die Kappe-Flascho-Einheic absenkt, Gleichzeitig zieht Schütz 12 an und der Vorschrauberantrieb 13 erteilt dom abgesenkten Aufschraubkopf 11 über eine Keilriemonstufo 21 solange seine Linksdrehung,

bis Zeitrelais 14, das gleichzeitig mit Schütz 12 an Spannung gelegt wurde, nach einer Zeitspanne anzieht, die der Anzahl der

Umdrehungen entspricht, die zum Aufschrauben der Schraubkappe auf den Flaschenhals plus elno Umdrehung erforderlich Das anziehende Zeitrelais 14 trennt Schütz 12 vom Netz und beendet das Linksdrehon. Nachdom so beliebig verkantet

eingeschnäbelte Gewindegänge durch Aufdrehen sicher gelöst worden sind, richtet sich infolge des Drucks durch das

Eigengewicht des Niederhaitors mit Aufschraubkopf 11 die Kappenoberfläche parallel zur Kupplungsplatte 20 im Aufschraubkopf 11 aus. Fig. 2. Gegebenenfalls vorhandene Kugelform der Kappenoberfläche wird durch die Elastizität der Kupplungsplatte 20 ausgeglichen. Über die Zeitrelais 8,14 und Schütz 12 wird Relais 15 versorgt, es zieht an, so daß Schütz 16

anzieht und dem Verschrauborantrieb 13 nunmehr mit Rechtsdrehsinn startet. Außerdom zieht über Schütz 16 Hubmagnet 18mit Spannung versorgt an und verstärkt den Anpreßdruck dos Niederhalters mit Aufschraubkopf 11 auf dio Kappenoberfläche 1durch Spannen dor Feder 19, damit das für dichten Verschluß erforderlicho Kupplungsdrohmoment reibschlüssig übertragbar

Wenn das in gleicher Weise wie Zeltrelais 14 wirkende und programmierte Zeitrelais 17 anzieht wird durch Abfallen von Schütz

16 sowohl das Aufschrauben durch Stopp des Schraubkopfantriebes 13, wie das Spannen der Feder 19 durch Abfallen des

Hubmagneten 18 beendet. Das angezogene Zeitrelais 17 versorgt Zeitrelais 20, dessen Verzögerungszeit das Ausrollen des Schraubkopf antriebs 13 und tins Beenden der Entspannung der Feder 19 sichert, da beim Anheben dos Niederhal'ors mit Aufschraubkopf 11 die Koilriemenstufc

21 des Verschrauberantriebs 13 aus der Spur gebracht wird, so daß das Anheben nur bei Stillstand zulässig und nur beientspannter Feder 19 möglich ist.

Wenn Zeitrelais 20 anzeiht, zieht Relais 9 an, so daß Hubmagnet 10 den Niederhalter mit Schraubkopf 11 von der mit Schraubkappe 1 verschlossenen Flasche 2 abhebt. Die Schaltsatange 22 am Niederhalter 11 schließt beim Anhebon Schaltstück

23, so daß ebenfallls über Rolais 9 Schütz 6 anzieht und den Bandantrieb 7 nach dom Anhoben dos Niederhalters 11 startet.

Wenn die verschraubte Flasche 2 aus dem Wirkungsbereich des Schlepphebels 3 transportiert i«», schließt Schaltstück 14 und die Relais 5,8,14,15,17 und 20 werden zurückgesetzt. Dadurch ist der Automat wieder in Bereitschaft geschaltet und das Aufschraubprogramm kann: rneut ausgelöst und beliebigt oft

wiederholt werden.

Bei explosionsgeschützter Ausführung worden explosionsgeschützte Antriebe verwendet und statt Hoi Hubmagnete

preßluftbetrieberie Arbeitszylinder eingesetzt.

Der Steuerschrank wird außerhalb der Ex-Zone postiert.

Claims (1)

1. Anordnung zum Ausrichten und Aufschrauben eines Flaschenverschlusses, der zuvor auf den Flaschenhals schräg aufgesetzt wurde, bestehend aus Niederhalter mit Aufschraubkopf, den elektromagnetisch-mechanischen Schaltelementen Schalter, Relais und Schütze und den zugehörigen Hubmagneten und Elektromotoren sowie mechanischen Elementen zum Übertragen der Hub- und Drehbewegungen, der Schaltbewegungen, zum Spannen der Kupplungsfelder sowie zum Fixierer, und Positionieren der zu verschließenden Flasche nebst Verschlußkappe in vertikaler Achse mit dam Niederhalter mit Aufschraubkopf, gekennzeichnet dadurch, daß

   - dem absenkbaren Niederhalter mit Schraubkopf (11) ein Hubmagnet (10) zugeordnet ist, durch dessen Abfallen nach Abschalten durch Schalter (4) derselbe der auf der schräg aufgesetzten Schraubkappe (1) weich aufsetzt, wodurch zwischen der Kupplungsplatte (2Ω) und der Schraubkappenoberfläche Reibschluß hergestellt wird, wobei zunächst aber eine Verkantung der schräg aufgesetzten Schraubkappe infolge Einschnäbeins der falschen Gewindegänge in Kauf zu nehmen ist, die anschließend behoben wird,

   - Zeitrelais (8), Zeitrelais (14) und Schütz (12) miteinander so verschaltet sind, daß der Schraubkopfantrieb (13) links dreht, um dadurch mit vom Zeitrelais (14) definierten minimalen Umdrehungen das Einschnäbeln der Schraubkappe in falsche Gewindegänge durch Aufwärtsdrehen zu lösen und somit deren Aufschraubboreitschaft herzustellen,

   - Schütz (12), Zwischenrelais (15), Zeitrelais (17) und Schütz (16) miteinander so verschaltet sind, daß der Schraubkopf-Antrieb jetzt im Rechtsdrehsinn angetrieben wird, um abwärts durch mittels Anzahl der Gewindegänge plus einer Sicherheitsumdrehung im vom Zeitrelais (17) definierten Zeitumfang die Schraubkappe auf das Flaschenaußengewinde fest aufzuschrauben, wozu gleichzeitig über Schütz (16) ein Hubmagnet (18) zum Spannen einer Kupplungsfeder (19) zugeschaltet wird, damit das für den dichten Verschluß erforderliche Kupplungsdrehmoment reibschlüssig übertragbar ist,

   - im Strompfad von Zeitrelais (17) über das Zwischenrelais (9), den Hubmagneten (10) mit Schaltstango (22) und Schalter (23) und den Schütz (6) zum Bandmotor (7) ein Zeitrelais (20) zwischengeschaltet ist, damit dem Schraubkopf-Antrieb (13) und der Kupplungsfeder (19) zum Auslaufen und Entspannen die erforderliche Wirkzeit zur Verfügung steht, bevor Hubmagnet (10) den Niederhalter mit Aufschraubkopf (11) von der verschraubten Kappen-Flaschen-Einheit abhebt und anschließend der Bandantrieb (7) zum Flaschenabtransport über Schalter (23) startet,

   - Bandanfieb (7), Schlepphebel (3) und Schalter (4) in der Form zusammenwirken, daß mittels Wegfahren der schraubverschlossenen Flasche aus dem Wirkungsbereich des Schlepphebels (3) sowie darauf erfolgender Freigabe desselben und Einschaltung des Schalters (4) die bisher liegengebliebenen Relais und Zeitrelais (5), (8), (14), (15), (17) und (20) in Aufschraubbereitschaft zurückgesetzt werden.