DE10029511A1 - Zufuhreinheit für eine Behälterverschließeinrichtung - Google Patents

Abstract

Es wird eine Zufuhreinheit (1) für eine Behälterverschließeinrichtung mit einer Zufuhreinrichtung (7) für Verschlussteile (3), einer Übernahmeeinrichtung, die die Verschlussteile von der Zufuhreinrichtung übernimmt, und mit einer Bearbeitungsstation (5), in der die Behälter verschlossen werden, vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, dass die Zufuhreinrichtung (7) mit einer unbeweglichen Anlaufschulter (13) versehen ist, die in den Zufuhrweg der Verschlussteile (3) ragt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zufuhreinheit für eine Behälterverschließeinrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zufuhreinheiten der hier angesprochenen Art, insbe­ sondere zum Verschließen von Flaschen, sind be­ kannt. Sie weisen eine Zufuhreinrichtung für Ver­ schlussteile auf, außerdem eine Übernahmeeinrich­ tung, die die Verschlussteile von der Zufuhrein­ richtung übernimmt. In Betrieb der Zufuhreinheit werden die Verschlussteile der Zufuhreinrichtung kontinuierlich zugeführt und dort einzeln von der Übernahmeeinrichtung entnommen. Um die Verschluss­ teile für den Übernahmevorgang in einer definierten Position zu halten, werden Haltefinger eingesetzt, die die von der Zufuhreinrichtung herangeführten Verschlussteile an einer vorgegebenen Position festhalten. Die mechanische Ausführung der Halte­ finger und deren zeitgerechte Ansteuerung sind sehr aufwendig und anfällig.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Zufuhrein­ heit der eingangs genannten Art zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Zufuhreinheit für eine Behälterverschließeinrichtung vorgeschla­ gen, die die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass die Zu­ fuhreinheit mit einer unbeweglichen Anlaufschulter versehen ist, die im Zufuhrweg der Verschlussteile angeordnet ist. Mit dem Begriff unbeweglich wird hier ausgesagt, dass die Anlaufschulter für das An­ halten der herangeführten Verschlussteile keinerlei Bewegung ausführen muss. Damit soll nicht ausge­ schlossen sein, dass die Anlaufschulter beispiels­ weise für Reparatur- und Servicearbeiten aus dem Zufuhrweg der Verschlussteile herausgenommen, bei­ spielsweise herausgeklappt oder -geschwenkt werden kann. Die Zufuhrbewegung der Verschlussteile wird durch die unbewegliche Anlaufschulter gestoppt, so dass die Verschlussteile problemlos von der Über­ nahmeeinrichtung erfasst und übernommen werden kön­ nen. Da die Anlaufschulter unbeweglich ausgebildet ist, bedarf es keinerlei Steuerung, um die Zufuhr­ bewegung der Verschlussteile zu deren Übernahme durch die Übernahmeeinrichtung zu stoppen. Die Zu­ fuhreinheit ist also sehr einfach und störungsunan­ fällig aufgebaut. Die Herstellungskosten sind ge­ genüber herkömmlichen Zufuhreinheiten wesentlich reduziert.

Weitere Ausgestaltungen der Zufuhreinheit ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich­ nung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipskizze einer Behälterver­ schließeinrichtung und

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Zufuhreinheit der in Fig. 1 dargestellten Behälterver­ schließeinrichtung.

Fig. 1 zeigt einen Teil einer Zufuhreinheit 1, mit deren Hilfe Verschlussteile 3 einer Bearbeitungs­ station 5 zugeführt werden.

Die Zufuhreinheit 1 kann Vorratsbehälter für die Verschlussteile, Sortiereinrichtungen wie bei­ spielsweise Hopper oder dergleichen und eine Zu­ fuhreinrichtung 7 umfassen, die die Verschlussteile 3 einer Übernahmeeinrichtung zuführen, die in Fig. 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht darge­ stellt ist. Die Zufuhreinrichtung 7 umfasst eine Zufuhrschiene 9, die eine Transportrinne 11 auf­ weist, in der die Verschlussteile 3 in einer durch­ gehenden Reihe und in einer definierten Ausrichtung befördert werden, beispielsweise mit Hilfe von Luft. In den Zufuhrweg der Verschlussteile 3, also in die Transportrinne 11, ragt eine Anlaufschulter 13, gegen die die von der Zufuhreinrichtung 7 her­ beigeführten Verschlussteile 3 anlaufen und zum Stillstand kommen. Die Auflagefläche für die Ver­ schlussteile 3 wird hier durch eine Transportrinne 11 gebildet, in der die Verschlussteile 3 transpor­ tiert und der Bearbeitungsstation 5 zugeführt wer­ den.

Die Anlaufschulter 13 ist unbeweglich. Sie ist hier als Teil der Zufuhrschiene 9 ausgebildet. Sie ist also sehr einfach aufgebaut. Insbesondere bedarf es keinerlei Steuerung oder Haltefinger, um die heran­ geführten Verschlussteile 3 im Übernahmebereich anzuhalten. Es ist selbstverständlich möglich, die Anlaufschulter 13 abschraubbar, abklappbar bezie­ hungsweise wegschwenkbar auszugestalten, beispiels­ weise um die Transportrinne 11 zu reinigen oder um sonstige Reparatur- oder Servicearbeiten durchfüh­ ren zu können.

In Fig. 1 ist die Zufuhrschiene 9 in Draufsicht dargestellt, ebenso das Verschlussteil 3. Es zeigt sich, dass die Anlaufschulter 13 in der durch einen Pfeil 15 angedeuteten Transportrichtung in einem Abstand zu einer oberen Begrenzungswand 17 der Zu­ fuhrschiene 9 angeordnet ist. Der Abstand ist hier so gewählt, dass eine Öffnung 19 in der Zufuhr­ schiene 9 verbleibt, durch die ein Verschlussteil 3 aus der Zufuhreinrichtung 7 beziehungsweise der Zu­ fuhrschiene 9 herausgeführt werden kann. Die Dar­ stellung zeigt, dass die Öffnung 19 gegenüber der durch den Pfeil 15 angedeuteten Zufuhrrichtung der Verschlussteile so versetzt ist, dass die Ver­ schlussteile 3 nicht ohne weiteres aus der Transportrinne 11 herausfallen beziehungsweise her­ ausgedrückt werden können.

Die Bearbeitungsstation 5 weist bei dem hier darge­ stellten Ausführungsbeispiel der Behälterver­ schließeinrichtung einen Rotor auf, der beispiels­ weise Teil eines Rundschalttisches ist, dem hier nicht dargestellte Behälter, beispielsweise Fla­ schen, zum Verschließen zugeführt werden. Die Bear­ beitungsstation 5 weist eine Übernahmeeinrichtung auf, die mit einem Übernahmekopf versehen ist. Die­ ser wird auf einer Bewegungsbahn 21 in Richtung des Pfeils P geführt, die hier durch eine Kreislinie angedeutet ist. Deutlich ist hier erkennbar, dass die Zufuhreinheit 1 beziehungsweise deren Zufuhr­ schiene 9 so angeordnet ist, dass ein Verschluss­ teil 3 an der Anlaufschulter 13 so zum Stillstand kommt, dass das Verschlussteil 3 im Bereich der Be­ wegungsbahn 21 angeordnet ist. Vorzugsweise liegt der Mittelpunkt des Verschlussteils 3 auf der Bewe­ gungsbahn 21, so dass er von dem Übernahmekopf er­ fasst werden kann.

Bei der Draufsicht gemäß Fig. 1 ist die Zufuhr­ schiene 9 in Richtung einer gedachten Durchmesser­ linie D positioniert. Dieser Stellung wird ein Win­ kel α = 0° zugeordnet. Durch gestrichelte Linien ist angedeutet, dass die Zufuhrschiene 9 gegenüber dieser Position um 60° nach unten verschwenkt wer­ den kann. Diese Position wird mit α = -60° defi­ niert. Es ist auch möglich, die Zufuhrschiene 9 in der entgegengesetzten Richtung zu verschwenken, bis sie beispielsweise einen Winkel von 60° einnimmt. Diese Position wird α = +60° definiert. Es ist ohne weiteres erkennbar, dass bei Verlagerung der Öff­ nung 19 auf die Unterseite der Zufuhrschiene 9 die Zufuhreinrichtung 7 auch bei einer entgegengesetz­ ten Arbeitsrichtung Verschlussteile 3 aus der Zu­ fuhrschiene 9 entnommen werden können, also auch dann, wenn der Übernahmekopf einer Übernahmeein­ richtung in einer dem Pfeil P entgegengesetzten Be­ wegungsrichtung verlagert wird.

Insgesamt kann der Winkel α also in einem Bereich von ±60° liegen. Bevorzugt wird ein Bereich von + 60° bis -20° insbesondere von 60° bis 40° einer­ seits und bis zu -10° andererseits.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Zufuhreinheit 1, nämlich einen Schnitt durch die Zufuhrschiene 9 in dem Bereich, in dem in Fig. 1 das Verschluss­ teil 3 angedeutet ist.

Aus der Schnittdarstellung ist erkennbar, dass die Auflagefläche für die Verschlussteile 3 beziehungs­ weise die Transportrinne 11 zumindest in dem Be­ reich, in dem die Übernahmeeinrichtung 23 mit dem Verschlussteil 3 zusammenwirkt, geneigt ist. Von der Übernahmeeinrichtung 23 ist hier ein auch als Pick-Kopf bezeichneter Übernahmekopf 25 darge­ stellt. Dieser ist vorzugsweise entsprechend dem Doppelpfeil 27 auf und ab bewegbar, außerdem auf der Bewegungsbahn 21 führbar und zwar in der durch den Pfeil 29 angedeuteten Richtung, also hier von rechts nach links.

Fig. 2 lässt erkennen, dass das Verschlussteil 3 im Übernahmebereich so geneigt angeordnet ist, dass der Übernahmekopf 25 in das Innere des Verschluss­ teils 3 eingreift, wenn er in Richtung des Pfeils 29 über den vorderen Teil der Zufuhrschiene 9 nahe der Anlaufschulter hinweggeführt wird. Der Übernah­ mekopf 25 kann in das Innere des Verschlussteils 3 abgesenkt werden, um dieses damit festzuhalten. Der Übernahmekopf 25 schleppt das Verschlussteil 3 aus der Öffnung 19 heraus, so dass ein nachfolgendes Verschlussteil 3 innerhalb der Zufuhrschiene 9 her­ angefördert werden kann, bis es seinerseits dann an der Anlaufschulter 13 anliegt und damit für eine erneute Übernahme durch einen Übernahmekopf bereit­ steht.

Aus Fig. 2 wird ohne weiteres ersichtlich, dass ein Verschlussteil 3 auch dann aus dem Übernahmebe­ reich der Zufuhrschiene 9 abgezogen werden kann, wenn die Bewegungsbahn des Übernahmekopfes 25 ge­ radlinig ist, also anders realisiert ist, als dies anhand von Fig. 1 dargestellt ist.

Die Verschlussteile 3 werden mit einer vorgegebenen Orientierung in der Zufuhrschiene 9 transportiert. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass der Über­ nahmekopf 25 immer in das Innere eines Verschluss­ teils 3 eingreifen kann um dieses störungsfrei aus der Zufuhreinrichtung 7 abzuführen.

Der Durchmesser des Übernahmekopfes 25 wird so auf den Innendurchmesser der Verschlussteile 3 abge­ stimmt, dass diese sicher dadurch erfasst werden können, dass der Übernahmekopf 25 in das Innere des Verschlussteils 3 eingeführt wird, so dass sich dieses am unteren Teil des Übernahmekopfes 25 fest­ setzt.

Der Neigungswinkel der Transportrinne 11 gegenüber einer gedachten Horizontalen ist in Fig. 2 mit β gekennzeichnet. Der Winkel kann beispielsweise in einem Bereich von 5° bis 800 gewählt werden und zwar in Abhängigkeit von der Höhe h des Verschluss­ teils 3. Je höher das Verschlussteil ist, um so größer ist auch der Neigungswinkel β. Das Ver­ schlussteil 3 wird deshalb im Übernahmebereich ge­ neigt angeordnet, um ein sicheres Eingreifen des auch als Pick-Stempel bezeichneten Übernahmekopfes 25 in das Verschlussteil 3 zu gewährleisten.

Aus den Erläuterungen zu den Fig. 1 und 2 wird deutlich, dass es für die Funktion der Zufuhrein­ heit 1 keine Rolle spielt, ob das Verschlussteil 3 ein fertiger Flaschenverschluss ist oder aber ein sogenannter Vorverschluss, der auf einen Behälter, insbesondere auf eine Flasche aufgesetzt wird, um diese vorläufig zu verschließen. Über einen derar­ tigen Vorverschluss greift dann die endgültige Ver­ schlusskappe, die aus Metall oder Kunststoff beste­ hen kann.

Für die Funktion der Zufuhreinheit 1 ist es außer­ dem nicht entscheidend, ob die Übernahmeeinrichtung 23 das Verschlussteil 3 unmittelbar auf den zu ver­ schließenden Behälter aufsetzt, was die einfachste Realisierung einer Behälterverschließeinrichtung wäre, oder ob die Übernahmeeinrichtung 23 das Ver­ schlussteil 3 an eine Verschließeinrichtung über­ gibt, die dann das Verschlussteil 3 auf einen Be­ hälter, insbesondere auf eine Flasche aufsetzt.

Es wird überdies ersichtlich, dass die Neigung der Zufuhrschiene 9 gegenüber der Bearbeitungsstation 5 in einem weiten Rahmen wählbar ist. Es ist grund­ sätzlich also auch möglich, die Zufuhrschiene 9 ge­ genüber einer horizontalen Ebene, die in Fig. 1 der Darstellungsebene entspricht, nach unten oder oben zu verschwenken. Wesentlich ist, dass im Über­ nahmebereich ein Verschlussteil 3 an einer Anlauf­ schulter 13 anliegt und so von einer Übernahmeein­ richtung 23 aufgepickt beziehungsweise abgegriffen werden kann. Gegebenenfalls muss der Übernahmekopf 25 aus der in Fig. 2 dargestellten senkrechten Po­ sition verschwenkt werden, wenn die Zufuhrschiene 9 gegenüber einer Horizontalen geneigt angeordnet ist.

Die hier beschriebene Zufuhreinheit 1 zeichnet sich dadurch aus, dass der mechanische Aufbau sehr ein­ fach ausgebildet ist. Die Anlaufschulter 13 ist un­ beweglich beziehungsweise feststehend und kann Teil der Zufuhrschiene 9 sein. Es wird mit hoher Sicher­ heit gewährleistet, dass ein über die Zufuhrein­ richtung 7 beziehungsweise deren Zufuhrschiene 9 herangeführtes Verschlussteil 3 im Übernahmebereich stillsteht, so dass eine sichere definierte Über­ nahme durch den Übernahmekopf 25 gewährleistet ist, ohne dass es dazu einer aufwendigen Steuerung oder mechanischen Einrichtung bedürfte.

Die aus Fig. 1 ersichtliche untere Begrenzungswand 31 der Zufuhrschiene 9 kann niedriger ausgestaltet sein, als die obere Begrenzungswand 17, damit der Übernahmekopf 25 nur noch eine sehr niedrige Ab­ wärtsbewegung durchführen muss, um in das Innere des Verschlussteils 3 einzugreifen.

Die Zufuhreinheit 1 ist hier Teil einer Behälter­ verschließeinrichtung. Es ist auch möglich, hier noch eine Behälterfülleinrichtung vorzusehen und diese mit der Zufuhreinheit 1 zu kombinieren.

Fig. 2 zeigt deutlich, dass die Neigung des Ver­ schlussteils 3 so gewählt ist, dass dessen eine Seitenwand 33 quasi versenkt in der Transportrinne 11 angeordnet ist, damit der in Richtung des Pfeils 29 herangeführte Übernahmekopf 25 nicht gegen die Außenseite des Verschlussteils 3 läuft und dieses undefiniert aus der Zufuhreinrichtung 7 heraus­ stößt. Durch die Neigung des Verschlussteils 3 und die Absenkung der Seitenwand 33 ist also ein siche­ res Einfahren des Übernahmekopfes 25 in das Innere des Verschlussteils 3 möglich. Es ist sogar denk­ bar, das Verschlussteil 3 mit Hilfe des Übernahme­ kopfes 25 aus der Zufuhrschiene 9 abzuführen, ohne dass bei der Übernahme eine Absenkung des Übernah­ mekopfes 25 erforderlich wäre.

Es ist im übrigen möglich, die Zufuhrschiene 9 mit einer Führungsrinne 35 zu versehen, die einen Rand­ bereich 37 des Verschlussteils 3 quasi U-förmig um­ greift und diesen führt. Es ist auf diese Weise leicht sicherzustellen, dass das Verschlussteil 3 im Übernahmebereich geneigt angeordnet ist, so dass der Übernahmekopf 25 nicht gegen den äußeren Rand des Verschlussteils 3 anlaufen kann.

Denkbar ist es außerdem, den Boden der Zufuhrschie­ ne 9 so auszugestalten, dass ein Bereich, hier der rechte Bereich 39 höher angeordnet ist als ein wei­ ter Bereich, hier der linke Bereich 41. Der linke Bereich 41 liegt im Bereich der Öffnung 19. Dadurch dass hier der Boden der Zufuhrschiene 9 etwas abge­ senkt ist, kann das Verschlussteil 3 sicher durch die Öffnung 19 herausgeführt werden. Andererseits ist es durch den höheren rechten Bereich 39 beson­ ders leicht möglich, den Randbereich 37 des Ver­ schlussteils 3 quasi versenkt anzuordnen, damit der Übernahmekopf 25 besonders leicht in das Innere des Verschlussteils 3 einlaufen kann.

Aus Fig. 2 ist noch ersichtlich, dass im Auflage­ bereich der Zufuhrschiene 9, insbesondere im Be­ reich der Transportrinne 11 eine Haltevorrichtung vorgesehen sein kann, die dazu dient, den Ver­ schlussteilen 3 im Bereich der Zufuhrschiene 9 si­ cheren Halt zu geben beziehungsweise diese sicher so festzuhalten, dass sie auch bei Vibrationen nicht aus der Zufuhrschiene 9 beziehungsweise Transportrinne 11 herausspringen können.

Besonders bevorzugt wird eine derartige Haltevor­ richtung, die so ausgebildet ist, dass das Ver­ schlussteil 3 in der Position gehalten wird, in der es an der Anlaufschulter 13 anliegt, also im Be­ reich des sogenannten Abschlepp-Punkts. Die Halte­ vorrichtung kann auf verschiedene Weise realisiert sein. Beispielsweise ist es denkbar, bei ferromag­ netischen Verschlussteilen eine magnetische Halte­ kraft aufzubauen, die so groß ist, dass die Ver­ schlussteile im Abschlepp-Punkt sicher gehalten werden, dass aber deren Heranführung an diesen Punkt nicht behindert wird.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbei­ spiel weist die Haltevorrichtung 43 eine Bohrung 45 auf, die den Boden der Transportrinne 11 in dem Be­ reich in einem Winkel von 90° schneidet, in dem ein Verschlussteil 3 zu liegen kommt, wenn es an der Anlaufschulter 13 anliegt. Die Haltekräfte können durch Luft aufgebaut werden, beispielsweise da­ durch, dass durch die Bohrung 45 Luft gegen das Verschlussteil 3 ausgeblasen wird, die dann zwi­ schen dem Boden der Transportrinne 11 und der Un­ terseite des Verschlussteils 3 hindurchströmt und somit einen Unterdruck aufbaut. Es ist aber auch denkbar, über die Bohrung 45 ein Vakuum beziehungs­ weise einen Unterdruck auf das Verschlussteil 3 wirken zu lassen, um dieses im Abschlepp-Punkt si­ cher zu halten.

Durch die hier beschriebene Haltevorrichtung 43 wird sichergestellt, dass das Verschlussteil 3 sich in einer definierten Position befindet, wenn der Übernahmekopf 25 in das Innere des Verschlussteils 3 einläuft.

Claims (10)

1. Zufuhreinheit für eine Behälterverschließein­ richtung mit einer Zufuhreinrichtung für Ver­ schlussteile, einer Übernahmeeinrichtung, die die Verschlussteile von der Zufuhreinrichtung über­ nimmt, und mit einer Bearbeitungsstation, in der die Behälter verschlossen werden, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Zufuhreinrichtung (7) mit einer unbeweglichen Anlaufschulter (13) versehen ist, die in den Zufuhrweg der Verschlussteile (3) ragt.

2. Zufuhreinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Übernahmeeinrichtung (23) einen Übernahmekopf (25) aufweist, der auf einer Bewe­ gungsbahn (21) führbar und vorzugsweise auf und ab bewegbar ist.

3. Zufuhreinheit nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Bewegungsbahn (21) eine Kreis­ bahn ist.

4. Zufuhreinheit nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr­ einrichtung (7) eine Zufuhrschiene (9) aufweist, in der die Verschlussteile (3) transportiert werden.

5. Zufuhreinheit nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Zufuhrschiene (9) eine Auflage­ fläche für die Verschlussteile (3) aufweist, die in dem Bereich, in dem die Verschlussteile (3) von der Übernahmeeinrichtung (23) übernommen werden unter einem Winkel (β) angeordnet ist.

6. Zufuhreinheit nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Winkel (β) im Bereich von zirka 5° bis 80° liegt.

7. Zufuhreinheit nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr­ schiene (9) so angeordnet ist, dass ein an der An­ laufschulter (13) anliegendes Verschlussteil (3) sich in der Bewegungsbahn (21) des Übernahmekopfes (25) befindet.

8. Zufuhreinheit nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zufuhrweg der Verschlussteile (3) zumindest unmittelbar vor der Anlaufschulter (13) unter einem Winkel (α) ge­ neigt ist.

9. Zufuhreinheit nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Winkel (α) im Bereich von ±60°, vorzugsweise +60° bis -20°, insbesondere von +40° bis -10° liegt.

10. Zufuhreinheit nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr­ einrichtung (7) der Zufuhr von als Vorverschlüssen ausgebildeten Verschlussteilen (3) dient, und dass die Übernahmeeinrichtung (23) so ausgebildet ist, dass sie die Verschlussteile (3) beziehungsweise Vorverschlüsse auf den zu verschließenden Mündungs­ bereich der Behälter, die vorzugsweise als Flaschen ausgebildet sind, aufsetzt.