DE102004050397A1

DE102004050397A1 - sealing

Info

Publication number: DE102004050397A1
Application number: DE102004050397A
Authority: DE
Inventors: Herbert Bernhard
Original assignee: KHS Maschinen und Anlagenbau AG
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2004-10-15
Filing date: 2004-10-15
Publication date: 2006-04-27
Also published as: JP2006111355A; SI2105404T1; EP2105404A2; CN1760108A; EP2105404A3; DE502005007557D1; CN101700864B; EP2105404B1; PL2105404T3; CN1760108B; EP1647518B1; EP1647518A1; CN101700864A; JP4734079B2; ATE434586T1

Abstract

The closing machine (13) closes bottles with screw tops or crown caps. It has a rotating turntable, on which there are several bottle closing positions, each with a closing element. The closing machine is connected mechanically and/or for power transmission via a non-rotating central column (16) to the space surrounding the machine.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verschließmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.The The present invention relates to a capping machine according to the preamble of claim 1. Advantageous developments are specified in the subclaims.

Verschließmaschinen, insbesondere auch solche umlaufender Bauart, zum Verschließen von Behältern wie z.B. Flaschen mit Verschlusskappen durch Aufschrauben oder aber auch durch Kronenkorken sind grundsätzlich bekannt ( US 20 76 631 ). Die beim Schraubverschließen verwendeten Verschlusskappen bestehen beispielsweise aus Metall (z. B. Aluminium), vorzugsweise aber auch aus Kunststoff. Diese aus Kunststoff bestehenden Verschlusskappen sind mit einem Innengewinde vorgefertigt, mit welchem sie zum Verschließen auf das an der Flaschenmündung vorgesehene Außengewinde der Flasche aufgeschraubt und dort mit einem vorgegebenen Drehmoment festgedreht werden.Closing machines, in particular also such circumferential design, for closing containers such as bottles with caps by screwing or by crown corks are basically known ( US 20 76 631 ). The closure caps used in the screw closure consist for example of metal (eg aluminum), but preferably also of plastic. These plastic caps are prefabricated with an internal thread, with which they are screwed for closing on the provided at the bottle mouth external thread of the bottle and tightened there with a predetermined torque.

Dabei hat sich in der Vergangenheit besonders eine Bauweise durchgesetzt, bei der in einem rotierend umlaufenden Rotor mehrere Schraubeinheiten vorgesehen sind, deren Welle in der üblichen Ausführung von einem auf der Welle sitzenden Ritzel gedreht wird, welches auf einem am Stator feststehenden Zahnkranz abläuft. Die Welle dreht ihrerseits den Schraubkopf, dem die Kappe zuvor in den üblichen Klemmeingriff zugeführt wurde. Die Schraubeinheiten werden beim Umlauf des Rotors nacheinander durch ihre Höhensteuerung, welche z.B. aus einer nicht umlaufenden Hubkurve besteht, abwärts bewegt auf die darunter stehende Flasche und schrauben dabei die Kappe auf die Flasche auf.there In the past, especially a construction method prevailed, when in a rotating rotating rotor several screw units are provided, the shaft in the usual execution of a pinion sitting on the shaft is rotated, which on a runs on the stator fixed sprocket. The shaft in turn turns the Screw head, the cap was previously supplied in the usual clamping engagement. The screw units are successively during rotation of the rotor through their height control, which e.g. consists of a non-revolving lift curve, moved down on the bottle underneath and unscrew the cap on the bottle.

Ebenfalls bekannt geworden sind Verschließmaschinen, welche die zu verschließenden Behälter mit Kronenkorken verschließen. Bei vereinfachter Betrachtungsweise unterscheiden sich Kronenkorker und Schraubverschließer im Wesentlichen dadurch, dass die Schraubeinheiten durch Verformungseinheiten ersetzt werden, welche die Kronenkorken während des Verschließvorganges derart umformen, dass diese die Behälter luftdicht verschließen. Zusätzlich weisen Kronenkorker in den meisten Fällen eine zentrale Höhenverstellung auf, welche es gestattet, die Maschine an unterschiedliche Behälterhöhen anzupassen.Also have become known capping machines, which with the container to be closed with Close crown corks. In a simplified way, crown corkers differ and screw cappers essentially by the fact that the screw units by deformation units be replaced, which the crown corks during the closing process transform so that they seal the container airtight. Additional wise Crown corker in most cases a central height adjustment on which allows to adapt the machine to different container heights.

Im Wesentlichen ist allen bekannt gewordenen Verschließmaschinen gemeinsam, dass die zu verschließenden Behälter den Verschließmaschinen an einem Behältereinlauf übergeben und die verschlossenen Behälter an einem Behälterauslauf entnommen werden. Der Zu- und Abtransport der Behälter erfolgt durch bekannte Transportbänder oder aber auch durch so genannte Transfersterne.in the Essentially, all known sealing machines together that the container to be closed to the capping machines pass a container inlet and the sealed containers at a container outlet be removed. The supply and removal of the container takes place by known conveyor belts or by so-called transfer stars.

Allen Verschließmaschinen ist gemeinsam, dass diese in unmittelbarer räumlicher Nähe zu den ablaufbedingt vorhergehenden Füllmaschinen angeordnet sind. Dabei werden in der Praxis zwei Varianten bevorzugt. Zunächst werden Verschließmaschinen häufig auf dem, einer Füllmaschine in der Regel zugeordneten Vortisch angeordnet. Ebenfalls ist es bekannt, Verschließmaschinen auch als eigenständige Maschine auszubilden, und diese z.B. mit Transportbändern an die vorhergehende Füllmaschine und die nachfolgenden Anlagenbestandteile anzubinden.all sealing is common that these are in immediate proximity to the preceding due to the expiration filling are arranged. Two variants are preferred in practice. First become capping machines often on that, a stuffing machine usually assigned Vortisch arranged. It is also known sealing also as independent Machine and this e.g. with conveyor belts the previous filling machine and to connect the following plant components.

In der, ebenfalls von der Anmelderin vorgelegten Patentanmeldung DE 10 2004 049 330.8 , auf die hiermit Bezug genommen wird, werden die Vor- und Nachteile der bekannten Vortische erläutert, und zur Abstellung der Nachteile vorgeschlagen, die üblichen Vortische durch stabförmige Elemente zu ersetzen.In the also filed by the Applicant patent application DE 10 2004 049 330.8 , to which reference is hereby made, the advantages and disadvantages of the known Vortische are explained, and proposed to remedy the disadvantages of replacing the usual Vortische by rod-shaped elements.

Diese neuartige und überaus vorteilhafte Ausgestaltung der Vortische bedingen grundlegende Änderungen an den auf diesen Vortischen angeordneten Verschließmaschinen.These novel and exceedingly advantageous embodiment of the Vortische require fundamental changes on the closing machines arranged on these vortices.

Ebenfalls ist zu beachten, dass bekannte Ausgestaltungen von Verschließmaschinen einen vergleichsweise komplizierten Aufbau aufweisen.Also It should be noted that known embodiments of capping machines have a comparatively complicated structure.

Diese Aufbau ist dadurch begründet, dass umlaufende und nicht umlaufende Bauteile in verschachtelter Struktur angeordnet sind.These Structure is justified by that revolving and non-rotating components in nested Structure are arranged.

Zu den umlaufenden Bauteilen zählen die Behälterträger, die Verschließ- oder Schraubköpfe mit dem zugehörigen Trägerelement, die Hub- oder Senkelemente für Verschließ- oder Schraubköpfe oder Behälter.To counting the rotating components the container carriers, the capping or screw heads with the associated Support element, the lifting or lowering elements for capping or screw heads or Container.

Zu den nicht umlaufenden Bauteilen zählen der Antriebsmotor, der Antriebsstrang, die Kurvenbahnen) für die Hub- oder Senkelemente.To The non-rotating components include the drive motor, the Drive train, the curved paths) for the lifting or lowering elements.

Dabei ist es, um die nicht umlaufenden Bauteile wie z.B. die Kurvenbahnen am Mitdrehen zu hindern, erforderlich die Drehmomente und/oder Kräfte, welche ein Mitdrehen dieser Bauteile bewirken wollen, vollständig aufzufangen. Das Auffangen der mitdrehenden Kräfte bedingt, dass bekannte Verschließmaschinen mit mindestens zwei Elementen, z.B. Hauptsäule und Drehmomentenstütze oder Hauptsäule und Antriebsstrang, mit dem Grundgestell oder der (Vortisch)Befestigung der Verschließmaschine verbunden sind.there it is to avoid the non-rotating components such. the curved paths to prevent co-rotation, the torques and / or forces required cause these components to co-rotate, completely catch. The interception of the co-rotating forces requires that known sealing with at least two elements, e.g. Main column and torque arm or main column and Drive train, with the base frame or (Vortisch) attachment the capping machine are connected.

Ebenfalls ist die Gestaltung des Antriebs bekannter Verschließmaschinen vergleichsweise aufwändig und teuer. So ist es z.B. üblich, die erforderliche Antriebsleistung anhand einer mechanischen Kopplung mit der zugehörigen Füllmaschine direkt von dieser auf die Verschließmaschine zu übertragen.Also, the design of the drive known capping machines is relatively complex and expensive. So it is common, for example, the required che drive power based on a mechanical coupling with the associated filling machine to transfer directly from this to the capping machine.

Die dazu erforderlichen Bauteile bedingen bei Herstellung und Montage einen hohen Kostenaufwand.The For this required components condition during manufacture and assembly a high cost.

Zusätzlich weisen bekannte, auf Vortischen oder separaten Gestellen angeordnete Verschließmaschinen einen hohen Reinigungsaufwand auf.Additional wise known, arranged on Vortisch or separate racks closing machines a high cleaning effort.

Aufgabe und Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verschließmaschine auszubilden, welche sich durch einen besonders einfachen und damit kostengünstigen Aufbau auszeichnet und bei welcher die Reinigung der Maschine bei gleichzeitiger Kostenreduzierung weiter verbessert wird. Dazu schlägt die vorliegende Erfindung eine Verschließmaschine entsprechend des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 vor, weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind Bestandteile der Unteransprüche.task and object of the present invention is a capping machine form, which is characterized by a particularly simple and thus inexpensive Structure characterized and in which the cleaning of the machine at simultaneous cost reduction is further improved. The present suggests Invention according to a capping machine the characterizing part of claim 1, further advantageous Further developments are components of the subclaims.

Im Nachfolgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.in the Hereinafter, the present invention will be described with reference to an embodiment explained in more detail.

Im Einzelnen zeigt diein the Individual shows the

1 in einer vereinfachten Draufsicht, eine zum Stand der Technik gehörende Ausgestaltung eines Vortisches, die 1 in a simplified plan view, a belonging to the prior art embodiment of a Vortisches, the

2 in einer vereinfachten und teilweise geschnittenen Darstellung als Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Schraubverschließer, und die 2 in a simplified and partially sectional view as an embodiment of the present invention, a screw capper, and the

3 in einer Draufsicht eine Anordnung einer Füllmaschine mit erfindungsgemäßen Verschließer. 3 in a plan view of an arrangement of a filling machine with capper according to the invention.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Gleichzeitig wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.Further developments, Advantages and applications The invention will become apparent from the following description of embodiments and the drawing. All are described and / or illustrated illustrated features for itself or in any combination the subject matter of the invention, independently from their summary in the claims or their dependency. At the same time, the content of the claims becomes part of the Description made.

Wie in der 1 dargestellt, erlauben es neuartige Ausgestaltungen von Vortischen für Behälterbehandlungsmaschinen die für die Getränkeabfüllung erforderliche Bauteile oder Maschinen wie z.B. Transportsterne oder Rinser, Füll- und Verschließmaschinen auf einfache und kostengünstige Art und Weise miteinander zu verbinden. Dazu werden die bislang üblichen Vortische durch stabförmige Verbindungselemente ersetzt, wobei diese Verbindungselemente die Behandlungsmaschinen miteinander verbinden und, falls erforderlich weitere Elemente wie z.B. Transfer-, Ein- und Auslaufsterne, Einlaufschnecken und Führungen aufnehmen bzw. eine Befestigung für diese bilden.Like in the 1 shown, allow novel designs of Vortisch for container treatment machines required for beverage bottling components or machines such as transport stars or rinsers, filling and sealing machines in a simple and cost-effective manner to interconnect. For this purpose, the previously customary Vortic be replaced by rod-shaped connecting elements, said connecting elements connect the treatment machines together and, if necessary, other elements such as transfer, inlet and outlet stars, inlet screws and guides record or form a fixture for this.

Die 2 zeigt als Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verschließmaschine 13 einen Schraubverschließer umlaufender Bauart.The 2 shows as an embodiment of a closing machine according to the invention 13 a screw capper revolving design.

Diese Verschließmaschine weist als wesentliches Bauteile eine nicht umlaufende Mittel- oder Zentralsäule 16 auf, und ist mechanisch und/oder kraftflusstechnisch lediglich anhand dieser Zentralsäule 16 mit dem umgebenden Raum verbunden.This sealing machine has as essential components a non-rotating central or central column 16 on, and is mechanical and / or power flow only on the basis of this central column 16 connected to the surrounding space.

Die Zentralsäule 16 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel auf einem Verbindungselement 14 angeordnet, welches beispielsweise eine Verbindung zu einer Füllmaschine herstellt. Das Verbindungselement 14 wiederum stützt sich mittels eines Stützfußes 15 auf dem Hallenboden ab.The central column 16 is in the embodiment shown on a connecting element 14 arranged, which for example connects to a filling machine. The connecting element 14 in turn supports itself by means of a support foot 15 on the hall floor.

Der Rahmen der vorliegenden Erfindung wird aber auch dann nicht verlassen, wenn die Zentralsäule 16 direkt oder indirekt auf dem Hallenboden oder einem Grundgestell oder Gehäuse befestigt wird.However, the scope of the present invention is not abandoned even if the central column 16 directly or indirectly on the hall floor or a base frame or housing is attached.

Ausgehend von unteren Ende der Zentralsäule 16 bildet diese zunächst die Aufnahmen für die Lagerungen des umlaufenden Kreisels 2 der Verschließmaschine 13.Starting from the lower end of the central column 16 This forms the first recordings for the bearings of the rotating top 2 the capping machine 13 ,

An ihrem oberen Ende geht die Zentralsäule 16 in eine Kopfplatte 17 über.At its upper end goes the central column 16 in a headstock 17 above.

Eine Funktion dieser Kopfplatte besteht zunächst darin, die Aufnahmen bzw. Befestigungspunkte für die folgenden, nicht mit dem Kreisel 2 der Verschließmaschine umlaufenden Komponenten zu bilden: Rotations- oder Antriebsmotor 18 des Kreisels, Hubkurve 19 für die Auf- und Abbewegung der Schraubelemente 20, Antriebsverzahnung 28 für die Erzeugung der Drehbewegung der Schraubelemente 20, Einlaufstern 21 und Auslaufstern 22.A function of this top plate is first, the recordings or attachment points for the following, not with the gyroscope 2 The closing machine to form rotating components: rotation or drive motor 18 of the gyro, lift curve 19 for the up and down movement of the screw 20 , Drive toothing 28 for generating the rotary motion of the screw elements 20 , Infeed star 21 and outlet star 22 ,

Während des Betriebs der erfindungsgemäßen Verschließmaschine treibt der Antriebsmotor 18 über ein auf seiner Ausgangwelle angeordneten Ritzel eine auf dem Kreisel 2 angebrachte Außenverzahnung 23 an und versetzt damit den Kreisel 2 in die gewünschte Drehbewegung.During operation of the sealing machine according to the invention drives the drive motor 18 via a arranged on its output shaft pinion one on the top 2 attached external toothing 23 and puts the gyroscope with it 2 in the desired rotational movement.

In der dargestellt, bevorzugten Ausführungsform ist der Antriebsmotor 18 auf der Kopfplatte 17 befestigt, doch sind auch andere Montagepositionen wie z.B. die Zentralsäule 16 denkbar.In the illustrated, preferred embodiment is the drive motor 18 on the top plate 17 fixed, but there are also other mounting positions such as the central column 16 conceivable.

Bei dem Antriebsmotor 18 handelt es sich vorzugsweise um einen so genannten Servo- oder Synchronmotor. Im Rahmen dieser Anmeldung ist unter diesen Begriffen jede Art von Antriebsmotor zu verstehen, welche geregelt betrieben werden kann, wobei einzeln oder in beliebiger Kombination beispielsweise Drehwinkel, Drehrichtung, Winkelgeschwindigkeit und Drehmoment des Motors von einer Steuereinrichtung, z.B. einem Leitrechner vorgegeben, die erreichten Ist-Werten durch Sensoren ermittelt, mit den Soll-Werten verglichen und eventuelle Abweichungen durch automatische Gegenmaßnahmen korrigiert werden.In the drive motor 18 it is preferably a so-called servo or synchronous motor. In the context of this application, these terms are to be understood as meaning any type of drive motor which can be operated in a regulated manner, wherein, individually or in any combination, for example, angle of rotation, direction of rotation, angular velocity and torque of the motor are specified by a control device, eg a host computer. Values are determined by sensors, compared with the target values and any deviations are corrected by automatic countermeasures.

Durch die Verwendung derartiger Motoren ermöglicht es die vorliegende Erfindung, auf die aufwändige und teure mechanische Kopplung der Drehbewegungen von Füll- und Verschließmaschine zu verzichten.By the use of such motors enables the present invention on the elaborate and expensive mechanical coupling of the rotational movements of filling and closing machine to renounce.

Ebenfalls sieht die vorliegende Erfindung vor, die lediglich an der Kopfplatte 17 befestigten Ein- und Auslaufsterne 21, 22 direkt durch die Drehbewegung des Kreisels 2 anzutreiben. Dazu ist an der Kopfplatte 17 zunächst ein Ritzel 25 angeordnet, welches durch die Außenverzahnung 23 des umlaufenden Kreisels 2 angetrieben wird.Also, the present invention provides only on the top plate 17 attached inlet and outlet stars 21 . 22 directly through the rotary motion of the gyro 2 drive. This is on the top plate 17 first a pinion 25 arranged, which by the external toothing 23 of the rotating top 2 is driven.

Die Drehbewegung des Ritzels 25 wird durch geeignete Elemente wie z.B. Zahnriemen 26 und Zahnriemenräder 27 auf die Sterne 21 und 22 übertragen.The rotational movement of the pinion 25 is made by suitable elements such as timing belt 26 and timing pulleys 27 on the stars 21 and 22 transfer.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, die Sterne 21, 22 anhand von einem oder zwei Servomotoren anzutreiben, wobei diese ebenfalls an der Kopfplatte angeordnet sein können.In a further embodiment, the stars are provided 21 . 22 to be driven by one or two servomotors, which may also be arranged on the top plate.

Bei Schraubverschließern ist es erforderlich, die Schraubverschlüsse den Schraubelementen 20 zuzuführen. Im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, zur Übergabe der Schraubverschlüsse einen Transferstern 29 auf der Welle eines Ein- oder Auslaufsternes 21, 22 anzuordnen. Der Transferstern 29 entnimmt die Schraubverschlüsse an einer Bereitstellungsposition und überführt sie in den Wirkungsbereich der Schraubelemente 20, wo sich die Schraubelemente 20 auf die Schraubverschlüsse absenken und diese somit in den Klemmeingriff übernehmen.In screw closers, it is necessary, the screw caps the screw 20 supply. As part of a development of the invention is provided for transferring the screw caps a transfer star 29 on the shaft of an inlet or outlet star 21 . 22 to arrange. The transfer star 29 removes the screw caps at a ready position and transferred them into the sphere of action of the screw 20 where the screw elements 20 Lower to the screw caps and thus take over in the clamping engagement.

Durch diese Vorgehensweise ergeben sich durch eine weitere Reduzierung der Anzahl der Bauteile weitere Kostensenkungen.By This procedure results from a further reduction the number of components further cost reductions.

Durch die vorliegende Erfindung ist es nunmehr auch möglich, die ortsfeste nicht umlaufende Zentralsäule 16 einer Verschließmaschine 13, welche lediglich durch diese Zentralsäule 16 mit dem umgebenden Raum mechanisch verbunden ist, frei von Elementen zur mechanischen Kraftübertragung, wie z.B. Antriebswellen, zu halten, wodurch bei Bedarf lediglich Leitungen für Bewegungsenergie und/oder in elektrischer oder optischer Form vorliegende Steuerungsinformationen und/oder Fluide, z.B. Hydraulikflüssigkeit oder Druckluft, durch die Zentralsäule 16 zu führen sind. Unter in optischer Form vorliegender Steuerungsinformationen sind z.B. durch Lichtleiter übertragene Informationen zur Steuerung der Verschließmaschine zu verstehen, wobei sich die optische Übertragung durch eine besondere Unempfindlichkeit gegenüber Störungen und große Schnelligkeit auszeichnet.By the present invention, it is now also possible, the stationary non-rotating central column 16 a closing machine 13 which only through this central column 16 is mechanically connected to the surrounding space to keep free of elements for mechanical power transmission, such as drive shafts, whereby, if necessary, only lines for kinetic energy and / or present in electrical or optical form control information and / or fluids, such as hydraulic fluid or compressed air the central column 16 are to lead. Under control information present in optical form are understood to be, for example, information transmitted by optical fibers for controlling the capping machine, wherein the optical transmission is characterized by a particular insensitivity to interference and high speed.

Claims

Capping machine of circumferential design for closing containers such as bottles or the like with screw caps or crown corks with a revolving gyro on which a plurality, each equipped with a closing element Behälterverschließpositionen are formed, characterized in that the closing machine mechanically and / or force transmitting only on the basis of a non-rotating central column ( 16 ) with which the sealing machine ( 13 ) surrounding space.

Closing machine according to claim 1, characterized in that the stationary central column ( 16 ) contains only lines for kinetic energy and / or present in electrical or optical form control information and / or fluids

Closing machine according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing machine ( 13 ) an inlet star ( 21 ) and / or an outlet star ( 22 ) includes.

Closing machine according to claim 3, characterized in that inlet star ( 21 ) and / or outlet star ( 22 ) only on the closing machine ( 13 ) are attached.

Closing machine according to claim 3 or 4, characterized in that inlet star ( 21 ) and / or outlet star ( 22 ) by the drive motor of the closing machine ( 18 ) are driven.

Closing machine according to claim 5, characterized in that inlet star ( 21 ) and / or outlet star ( 22 ) are driven by means of an arrangement of toothed belts and toothed belt wheels.

Closing machine according to claim 4, characterized in that inlet star ( 21 ) and / or outlet star ( 22 ) are driven by at least one separate servomotor.

Closing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing machine ( 13 ) a transfer star ( 29 ) for the transfer of the screw closures.

Closing machine according to claim 8, characterized in that the transfer star ( 29 ) with inlet or outlet star ( 21 . 22 ) is mounted on a common shaft and is rotationally driven by this shaft.

Closing machine according to one of the preceding claims, characterized in that the drive motor ( 18 ) of the closing machine ( 13 ) is attached exclusively to this

Closing machine according to claim 10, characterized in that it is in the drive motor ( 18 ) is a servo, stepper or synchronous motor