DE102006043591B4

DE102006043591B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Öffnen zumindest eines Bügelverschlusses einer vorzugsweise in einem Flaschenkasten befindlichen Bügelflasche

Info

Publication number: DE102006043591B4
Application number: DE200610043591
Authority: DE
Inventors: Guenther Dichtl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-09-16
Filing date: 2006-09-16
Publication date: 2008-08-21
Anticipated expiration: 2026-09-17
Also published as: WO2008031377A1; DE102006043591A1

Abstract

Verfahren zum Öffnen zumindest eines Bügelverschlusses (3) einer vorzugsweise in einem Flaschenkasten (7) befindlichen Bügelflasche (1), deren Flaschenöffnung (6) mittels eines am Flaschenhals (2) drehbeweglich um eine Drehachse (D) angeordneten Bügelverschlusses (3) und eines mit diesem verbundenen Verschlusskörpers (4) verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine einen verschlossenen Bügelverschluss (3) aufweisende Bügelflasche (1) über eine in einer Führungshülse (23, 23') geführte Packtulpe (28, 28') einer Öffnungseinheit (9.1, 9.2) an dem in der Flaschenöffnung (6) befindlichen Verschlusskörper (4) gegriffen wird und zumindest teilweise aus dem Flaschenkasten (7) angehoben wird, dass die zumindest teilweise mit dem Flaschenhals (2) in der Führungshülse (23, 23') befindliche verschlossene Bügelflasche (1) um ihre Längsachse (L) in eine erste Arbeitsposition (AP1) gedreht wird, in der die Drehachse (D) des Bügelverschlusses (3) parallel zu einer Schwenkachse (S) einer am unteren offenen Ende der Führungshülse (23, 23') angelenkten Öffnungsklappe (40, 40') orientiert ist und der Bügelverschluss (3) an der...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zum Öffnen zumindest eines Bügelverschlusses einer vorzugsweise in einem Flaschenkasten befindlichen Bügelflasche gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 6 sowie eine Bearbeitungsstation zum Öffnen zumindest eines Bügelverschlusses einer in einem Flaschenkasten befindlichen verschlossenen Bügelflasche gemäß Patentanspruch 14.
In den letzten Jahren hat die Nachfrage von in Bügelflaschen abgefüllten Getränken, insbesondere Bier stark zugenommen. Vor dem Abfüllen von Getränken in derartige Bügelflaschen in einer Brauerei oder einem Abfüllbetrieb ist überlicherweise eine gründliche Reinigung dieser erforderliche, welche häufig mittels automatisierter Reinigungsstationen durchgeführt wird. Die Bügelflaschen werden hierzu den Auspackstationen der Reinigungsstationen kastenweise zugeführt.
Vor Zuführung der zwischen 12 und 24 Bügelflaschen aufweisenden Kästen über zumindest ein Transportband ist jedoch sicherzustellen, dass sämtliche der in einem Kasten befindlichen Bügelflaschen geöffnet sind, d. h. die Bügelflaschenverschlüsse aller Bügelflaschen abgezogen sind. Dies ist Grundvoraussetzung für die maschinelle Reinigung der Bügelflaschen. Innerhalb einer Reinigungsstation durchlaufen die Bügelflaschen mehrere Reinigungsprozesse, beispielsweise wird in die zu reinigenden Bügelflaschen maschinell eine Reinigungsflüssigkeit bzw. Reinigungslauge eingebracht und diese nach einer vorgegebenen Einwirkdauer wiederum mehrfach ausgespült. Sind einzelne im Kasten befindliche Bügelflaschen nicht oder nur teilweise geöffnet, liefern die Reinigungsprozesse unbefriedigende Ergebnisse.
Das erforderliche Öffnen der Bügelverschlüsse der zu reinigenden Bügelflaschen kann entweder manuell durch entsprechendes Bedienpersonal oder maschinell erfolgen. Problematisch beim maschinellen Öffnen sind neben der Ausrichtung der Bügelflaschen im Kasten insbesondere das Öffnen der Bügelflaschenverschlüsse und/oder das Abziehen der in der Flaschenöffnung befindlichen Verschlusskörper der Bügelverschlüsse.
Vorrichtungen zum Abziehen von Flaschenverschlüssen, insbesondere Kronenkorken, sind beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 296 13 476 U1 bekannt. Derartige Anordnungen eignen sich jedoch keinesfalls zum automatisierten Öffnen von Bügelverschlüssen und/oder Abziehen der Verschlusskörper aus den Flaschenöffnungen.
Aus der DE 102 60 508 A1 ist eine Vorrichtung zur Drehausrichtung von Bügelverschlussflaschen bekannt, welche einen geöffneten Bügelverschluss aufweisen und in einem Kasten angeordnet sind. Hierbei wird mittels einer rechteckigen Grundplatte, in der auf die Flaschenköpfe aufsetzbare Drehköpfe in gleichmäßigen Abständen voneinander gelagert sind, eine Drehausrichtung der im Kasten befindlichen Bügelflaschen vorgenommen. Die Bügelflaschen werden mittels jeweils einer Flasche zugeordneten Drehzylindern in eine vorgegebene Position um ihre Längsachse gedreht. Die Drehzylinder sind hierzu drehbar in der Platte angeordnet und zum Greifen der Bügelflaschen ausgebildet.
Ferner offenbart die DE 200 19 693 U1 eine Vorrichtung zum Öffnen von Bügelverschlüssen von Bügelflaschen, welche in einem Behälter stehend angeordnet sind. Zum Öffnen der Bügelverschlüsse sind Öffnungsköpfe vorgesehen, welche auf die an den Flaschenhälsen der Bügelflaschen vorgesehenen Bügelverschlüsse abgesenkt werden. Hierbei sind an den Öffnungsköpfen schwenkbare Öffnungshebel vorgesehen, über welche die Bügelverschlüsse der Bügelflaschen – ggf. nach einem Drehausrichten der im Behälter befindlichen Bügelflaschen – geöffnet werden können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Öffnen eines Bügelverschlüssen zumindest einer in einem Flaschenkasten befindlichen Bügelflasche zu schaffen, bei der ein zuverlässiges automatisiertes Öffnen von zumindest einer in einem Getränkekasten befindlichen Bügelflasche ohne Beschädigung des Flaschenkopfes möglich ist. Die Aufgabe wird ausgehend von den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 6 jeweils durch dessen kennzeichnende Merkmale sowie durch eine Bearbeitungsstation gemäß Patentanspruch 14 gelöst.
Der wesentliche Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass zumindest eine einen verschlossenen Bügelverschluss aufweisende Bügelflasche über eine in einer Führungshülse geführte Packtulpe einer Öffnungskopfeinheit an dem in der Flaschenöffnung befindlichen Verschlusskörper gegriffen wird und zumindest teilweise aus dem Flaschenkasten angehoben wird. Anschließend wird die zumindest teilweise mit dem Flaschenhals in der Führungshülse befindliche verschlossene Bügelflasche um ihre Längsachse in eine erste Arbeitsposition gedreht, in der die Drehachse des Bügelverschlusses parallel zu einer Schwenkachse einer am unteren offenen Ende der Führungshülse angelenkten Öffnungsklappe orientiert ist und der Bügelverschluss an der von der Öffnungsklappe abgewandten Seite des Flaschenhalses anliegt. Die Drehung der Bügelflasche um die Längsachse wird hierbei über eine in der Führungshülse vorgesehene Sperrklingenanordnung bei einer parallelen Orientierung der Drehachse und der Schwenkachse sowie einem auf der von der Öffnungsklappe abgewandten Seite des Flaschenhalses anliegenden Bügelverschlusses gesperrt. Ferner wird die verschlossene Bügelflasche von der ersten Arbeitsposition in eine zweite Arbeitsposition abgesenkt, in der die Drehachse unterhalb der Schwenkachse liegt und die Öffnungsklappe um die Schwenkachse geschwenkt, wodurch ein Aufschnappen des Bügelverschlusses ausgelöst wird. Mittels der beschriebenen Ausrichtung der verschlossenen Bügelflasche vor Zuführung zu einer durch eine Öffnungsklappe gebildeten Öffnungsmechanismus ist ein zuverlässiges und schnelles maschinelles Öffnen von Bügelflaschen möglich.
Weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung, insbesondere eine Vorrichtung zum Öffnen zumindest einer in einem Flaschenkasten befindlichen verschlossenen Bügelflasche sowie eine Bearbeitungsstation zum Öffnen zumindest eines Bügelverschlusses einer in einem Flaschenkasten befindlichen verschlossenen Bügelflasche sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird im Folgenden an einem Ausführungsbeispiel mittels Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 beispielhaft eine Seitenansicht einer Bügelflasche,
2 beispielhaft eine perspektivische Ansicht eines mit leeren Bügelflaschen gefüllten Flaschenkastens,
3 beispielhaft eine Bearbeitungsstation zur Aufnahme der erfindungsgemäßen Öffnungsvorrichtung,
4 beispielhaft einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Öffnungsvorrichtung,
5 beispielhaft in Ausschnittsdarstellung eine Öffnungskopfeinheit der erfindungsgemäße Öffnungsvorrichtung,
6 beispielhaft eine Draufsicht auf eine in der Führungshülse aufgenommene Bügelflasche im ausgerichteten Zustand,
7 beispielhaft eine schematische Seitendarstellung eines in der Führungshülse befindlichen Flaschenkopfes mit verschlossenen Bügelverschluss in Ausrichtposition, und
8 beispielhaft eine schematische Seitendarstellung vor und nach dem Öffnen des verschlossenen Bügelverschlusses mittels der Öffnerkopfeinheit.
In 1 ist beispielhaft eine Bügelflasche 1 dargestellt, welche mit einen am Flaschenhals 2 beweglich angeordneten Bügelverschluss 3 versehen ist. Der Bügelverschluss 3 weist einen Verschlusskörper 4 auf, der zum luftdichten Verschließen der Bügelflasche 1 mit einem elastischen Dichtungselement, vorzugsweise einem Dichtungsgummi 4' versehen ist.
Der Verschlusskörper 4 besitzt eine Bohrung 4'', in welcher ein erster Metallbügel 5 drehbeweglich gelagert ist, wobei die beiden gebogenen Enden des ersten Metallbügels 5 am Flaschenhals 2 über einen zweiten Metallbügel 5' angelenkt sind. Der zweite Metallbügel 5' weist einen halbkreisförmigen Abschnitt auf, der an seinen beiden Enden jeweils in einen schleifenförmig gebogener Abschnitt übergeht. Der schleifenförmig gebogene Abschnitt schließt eine Öffnung ein, in welche die zum Flaschenhals 2 gebogenen Enden des ersten Metallbügels 5 eingreifen und darin drehbeweglich gelagert sind.
Die sich jeweils an den schleifenförmig gebogen Abschnitt anschließenden freien Enden des zweiten Metallbügels 5' sind in Richtung des Flaschenhalses 2 gebogen und greifen in jeweils eine der im Flaschenhals 2 vorgesehenen Führungsöffnungen 2', die zugleich die Drehachse D des Bügelverschlusses 3 bildet, ein. Aufgrund der beschriebenen Anordnung des ersten und zweiten Metallbügels 5, 5' bildet sich somit ein um die Drehachse D drehbares hebelartiges Verschlusssystem aus.
Im geschlossenen Zustand wird hierdurch der Verschlusskörper 4 mit dem Dichtungsgummi 4' voraus in die Flaschenöffnung 6 gedrückt und mittels der über den Bügelverschluss 3 erzeugten Spannkraft in dieser Position gehalten. Zum Öffnen wird der zweite Metallbügel 5' seitlich vom Flaschenhals 2 weggeklappt und somit die auf den Verschlusskörper 4 wirkende durch den ersten Metallbügel 5 erzeugte Spannkraft aufgehoben, d. h. der Bügelverschluss 3 schnappt auf. Der Verschlusskörper 4 kann nun aus der Flaschenöffnung 6 gezogen werden und die Flaschenöffnung 6 ist freigegeben.
2 zeigt einen Flaschenkasten 7 zur Aufnahme von beispielsweise zwölf Bügelflaschen 1. Die Erfindung ist keinesfalls auf einen derartigen Flaschenkasten 7 beschränkt, vielmehr können Flaschenkästen 7 unterschiedlichster Abmessungen und Aufnahmevolumina verwendet werden. Sämtliche der Bügelverschlüsse 3 der im Flaschenkasten 7 dargestellten Bügelflaschen 1 sind geöffnet. Dies ist allerdings nicht der Normalfall. Überlicherweise sind zumindest einzelne der Bügelflaschen 1 verschlossen. Auch kann der erste und zweite Metallbügel 5, 5' des Bügelverschlusses 3 zwar entspannt sein, jedoch befindet sich der Verschlusskörper 4 noch in der Flaschenöffnung 6. Ein derartiger Flaschenkasten 7 mit zumindest einer verschlossenen Bügelflasche 1 ist Ausgangspunkt der nachfolgenden Betrachtungen.
In 3 ist beispielhaft eine Bearbeitungsstation 8 dargestellt, in welcher die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Öffnen zumindest eines Bügelverschlusses 3 einer in einem Flaschenkasten 7 befindlichen Bügelflasche 1 integriert ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Vorrichtung modulartig ausgebildet, d. h. eine aus dem Stand der Technik bekannte Bearbeitungsstation 8 kann mit einem Öffnungsmodul 9 nachgerüstet werden. Die Öffnungsvorrichtung bzw. das Öffnungsmodul 9 ist hierzu an einer innerhalb der Bearbeitungsstation 8 vertikal beweglich angeordneten Führungshaube 8' befestigt, welche über zwei Führungsstangen 8'' parallel zur Mittelachse M der Bearbeitungsstation 8 geführt ist. Die Führungshaube 8' ist ferner über zumindest ein Hydraulikmodul 8''' entlang der Mittelachse M vertikal verschiebbar, d. h. das an der Führungshaube 8' befestigte Öffnungsmodul 9 kann über das zumindest eine Hydraulikmodul 8''' entlang der Mittelachse M abgesenkt oder angehoben werden, wodurch unterschiedliche Arbeitspositionen angefahren werden können.
Die Bearbeitungsstation 8 weist ferner beispielsweise zumindest ein Transportband 10 auf, über welches die Flaschenkästen 7 von einem Einlaufbereich 11 in den Arbeitsbereich unterhalb des Öffnungsmoduls 9 der Bearbeitungsstation 8 gefördert werden. Das Transportband 10 wird beispielsweise über eine Motoreinheit 10' angetrieben und ist über eine in der Bearbeitungsstation 8 vorgesehene Steuereinheit 12 steuerbar. Die Steuereinheit 12 kann beispielsweise in einem Schaltschrank integriert sein, welcher eine Bedieneinheit 12' sowie zumindest ein Anzeigeelement 12'' aufweist.
Ferner ist an die Steuereinheit 12 beispielsweise eine Erkennungseinheit 13 angeschlossen, mittels der ein über das Transportband 10 an der Erkennungseinheit 13 vorbei geförderter Flaschenkasten 7 daraufhin überprüft wird, ob die darin enthaltenen Bügelflaschen 1 verschlossen sind bzw. der Verschlusskörper 4 sich noch in der Flaschenöffnung 6 befindet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Erkennungseinheit 13 beispielsweise als induktive oder optische Detektoreinheit ausgebildet. Werden durch die Erkennungseinheit 13 verschlossene Bügelflaschen 1 erkannt, so wird dies der Steuereinheit 12 angezeigt.
Abhängig vom Vorliegen oder Nichtvorliegen zumindest einer verschlossenen Bügelflasche 1 wird eine Kastensperre 14 aktiviert, welche unterhalb der Öffnungsvorrichtung bzw. des Öffnungsmoduls 9 im Bereich des Transportbandes 10 angeordnet ist. Mittels der Kastensperre 14 wird der zumindest eine geschlossene Bügelflasche 1 aufweisende Flaschenkasten 7 in einer Startposition 15 gesperrt. Somit befindet sich der Flaschenkasten 7 senkrecht unterhalb der Öffnungsvorrichtung 9 innerhalb der Bearbeitungsstation 8. Die Kastensperre 14 ist über einen steuerbaren Antrieb 16 mittels der Steuereinheit 12 betätigbar. Über ggf. vorgesehene Lichtschranken 17, 17' kann über die Steuereinheit 12 die aktuelle Position des zumindest einen auf dem Transportband 10 befindlichen Flaschenkastens 7 überprüft werden. Hierdurch kann beispielsweise eine fehlerhafte Positionierung des Flaschenkastens 7 oder ein Kastenstau erkannt werden.
Die Bearbeitungsstation 8 weist ferner ein Hydraulik- und/oder Pneumatiksystem 18 auf, über welches gesteuert über die Steuereinheit 12 Druckluft bereitgestellt wird. Zur Verteilung und gesteuerten Zuführung der Druckluft an die Öffnungsvorrichtung 9 sowie an weitere in der Bearbeitungsstation 8 vorgesehene Hydraulikmodule, insbesondere das Hydraulikmodul 8''' sind in der Bearbeitungsstation 8 mehrere Ventil- und Zylindereinheiten 19 vorgesehen, welche mit dem Hydraulik- und/oder Pneumatiksystem 18 verbunden und über die Steuereinheit 12 einzeln ansteuerbar sind. Ferner weist die Bearbeitungsstation 8 eine Drehantriebseinheit 20 auf, über welche eine Drehbewegung erzeugbar ist, die über die Steuereinheit 12 steuerbar und über Kupplungsmittel, beispielsweise eine Getriebeeinheit und/oder eine Steuerkette und/oder eines Zahnriemens auf die Öffnungsvorrichtung 9 übertragbar ist.
4 zeigt die Öffnungsvorrichtung bzw. das Öffnungsmodul 9 in einer seitlichen Schnittsdarstellung. Beispielhaft sind in 4 eine erste und zweite Öffnerkopfeinheit 9.1, 9.2 zum Öffnen jeweils eines Bügelverschlusses 3 einer Bügelflasche 1 dargestellt, wobei die Anzahl und Anordnung der Öffnerkopfeinheiten 9.1, 9.2 an die Anzahl und Anordnung der in dem zu bearbeitenden Flaschenkasten 7 enthaltenen Bügelflaschen 1 angepaßt ist. In 4 sind lediglich beispielhaft zwei der üblicherweise der Anzahl der Bügelflaschen 1 entsprechenden Öffnerkopfeinheiten 9.1, 9.2 der Öffnungsvorrichtung 9 dargestellt, welche in einem Befestigungsrahmen 21 angeordnet sind. Der Befestigungsrahmen 21 ist vorzugsweise im Querschnitt rechteckförmig ausgebildet und weist zwei gegenüberliegende, parallel zueinander angeordnete seitliche Rahmenelemente 21' auf, welche an Ihren oberen Enden beispielsweise mit der Führungshaube 8' fest verbunden sind. Die gegenüberliegenden Enden der seitlichen Rahmenelemente 21' weisen nach Innen abstehende Halteelemente 21'' auf, auf denen eine erste Platte 22 aufliegt, welche den Boden des Befestigungsrahmens 21 bildet.
In der ersten Platte 22 sind der Anzahl und Anordnung der Bügelflaschen 1 in dem Flaschenkasten 7 entsprechende Öffnungen bzw. Ausnehmungen 22.1, 22.2 vorgesehen, in welche jeweils eine Führungshülse 23, 23' eingesetzt ist und mit der ersten Platte 22 fest verbunden ist. Die Führungshülse 23, 23' steht von der ersten Platte 22 senkrecht nach unten weg. Die Führungshülse 23, 23' ist vorzugsweise zylinderförmig ausgebildet und weist vorzugsweise an ihrem unteren, d. h. zum Flaschenkasten 7 weisenden stirnseitigen Ende eine Öffnung zur zumindest teilweisen Aufnahme des Flaschenhalses 2 nebst Bügelverschluss 3 auf. Das gegenüberliegende stirnseitige Ende der Führungshülse 23, 23' weist eine weitere Öffnung auf, welche vorzugsweise konzentrisch zur Mittelachse M der Führungshülse 23 angeordnet ist und zur Durchführung zumindest einer Antriebswelle 24, 24' ausgebildet ist. Die Antriebswelle 24, 24' mündet in ein Wellenmodul 24'', welches mittels Lagereinheiten 25, 25' in einer zweiten Platte 26 gelagert ist welche vorzugsweise rechteckförmig ausgebildet ist und im Vergleich zur ersten Platte 22 eine geringere Länge aufweist, d. h. die zweite Platte 26 ist innerhalb des Befestigungsrahmen 21 beweglich angeordnet und parallel zur ersten Platte 22 orientiert.
Die erste und zweite Platte 22, 26 sind über weitere Hydraulik- und/oder Pneumatikmodule 27, 27' miteinander verbunden, über welche der Abstand D zwischen der ersten und zweiten Platte 22, 26 beispielsweise in zwei Stufen variierbar ist.
Das von der zweiten Platte 26 abgewandte und zumindest teilweise in die Führungshülse 23, 23' hineinragende stirnseitige Ende der Antriebswelle 24, 24' ist mit einer Packtulpe 28, 28' verdrehungssicher verbunden, über welche ein gesteuertes Greifen des Verschlusskörpers 4 einer Bügelflasche 1 möglich ist. Derartige Packtulpen 28, 28' sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden für unterschiedlichste Greifaufgaben in der Automatisierungstechnik eingesetzt. Die Packtulpe 28, 28' ist in der Führungshülse 23, 23' entlang der Antriebsachse A, A' der Antriebswelle 24, 24' bzw. der Mittelachse M der Führungshülsen 23, 23' geführt.
Zur Aktivierung der Packtulpe 28, 28' weist die jeweilige Antriebswelle 24, 24' einen Führungskanal 29, 29' zur Führung der durch die in der Bearbeitungsstation 8 über das Hydraulik- und Pneumatiksystem 18 bereitgestellten Druckluft auf, welche über eine Anschlusseinheit 30, 30' in den Führungskanal 29, 29' eingeführt wird.
Die Antriebswelle 24, 24' ist beispielsweise über ein mit der Antriebswelle 24, 24' verbundenes Kettenrad 31, 31' vorzugsweise im Uhrzeigersinn antreibbar, so dass ein mittels der Packtulpe 28, 28' am Verschlusskörper 4 gehaltene Bügelflasche 1 in eine vorgegebene Arbeitsposition gedreht werden kann. Nach Erreichen der Arbeitsposition wird die Flasche beispielsweise mittels einer Sperrklinkenanordnung 32 innerhalb des Führungshülsenelementes 23, 23' fixiert und das Kettenrad 31, 31' mittels einer Rutschkupplungsanordnung vom Antrieb abgekoppelt.
Die Rutschkuppelanordnung wird beispielsweise durch eine oberhalb und unterhalb des Kettenrades 31, 31' angeordnetes Kupplungselement, vorzugsweise PE Kupplungsscheiben 33, 33' gebildet, welches von jeweils zwei Abstandsscheiben 35, 35' und 39, 39' eingeschlossen wird. Ferner ist zumindest zwischen dem oberhalb des Kettenrades 31, 31' angeordnete Kupplungselement 33, 33' und den Abstandsscheiben 35, 35' eine Druckscheibe 34, 34' vorgesehen. Zur Realisierung der Rutschkupplung weist die oberhalb Druckscheibe 34, 34' angeordnete Abstandsscheibe 35, 35' zumindest eine parallel zur Antriebsachse A, A' verlaufende Sackbohrung 36, 36' zur Aufnahme eines Federelementes 37, 37' auf, welches zwischen dem Abstandsbolzen 35, 35' und der Druckscheibe 34, 34' eingespannt ist. Die beschriebene Anordnung aus Kupplungselementen 33, 33', Kettenrad 31, 31', Druckscheibe 34, 34', Federelement 37, 37' sowie den Abstandsscheibe 35, 35' sowie 39, 39' wird über eine Sicherungsscheibe 38, 38' und ein die Antriebswelle 24, 24' aufnehmendes Wellenmodul 24'' zwischen den Lagereinheiten 25, 25' der zweiten Platte 26 eingespannt. Das Wellenmodul 24'' weist hierzu ein dem zur ersten Platte 22 gerichteten Ende eine die Lagereinheiten 25, 25' zumindest teilweise umgreifende Verbreiterung auf.
Die Drehantriebseinheit 20 ist hierbei vorzugsweise über zumindest eine Kette oder einen Zahnriemen oder eine Getriebeeinheit (in den Figuren nicht dargestellt) mit den jeweiligen Kettenrädern 31, 31' der Öffnungseinheiten 9.1, 9.2 der Öffnungsvorrichtung 9 verbunden. Somit werden sämtliche Antriebswellen 24, 24' der Öffnungseinheiten 9.1, 9.2 durch Betätigung der Drehantriebseinheit 20 gleichzeitig angetrieben.
An dem zum Flaschenkasten 1 gewandten offenen Ende der Führungshülse 23, 23' ist ein Öffnungsklappenmodul 40, 40' vorgesehen, welches drehbar bzw. schwenkbar um eine senkrecht zur Antriebsachse A, A' verlaufende Schwenkachse S ausgebildet ist.
In 5 ist beispielsweise in Ausschnittsdarstellung eine der in 4 dargestellten Öffnerkopfeinheiten 9.1, 9.2 in Ausgangsstellung dargestellt, bei der die Packtulpe 28, 28' aus der Führungshülse 23, 23' zumindest teilweise herausragt. Die um die Schwenkachse S schwenkbar angeordnete Öffnungsklappe 40, 40' ist über eine Druckstange 41 mit einer dritten Arbeitsplatte 42 verbunden, und zwar wird die Druckstange 41 durch eine in der ersten Platte 22 vorgesehene senkrechte Bohrung 43 geführt, so dass eine unabhängige Bewegung der Druckstange 41 parallel zur Antriebsachse A, A' mittels einer Auf- und Abbewegung der dritten Platte 42 möglich wird. Hierdurch wird ein Schwenken der Öffnungsklappe 40, 40' um die Schwenkachse S bewirkt.
Die dritte Platte 42 ist über weitere Hydraulik- und/oder Pneumatikmodule 44, 44' mit der ersten Platte 22 verbunden und innerhalb des Einschubrahmens 21 zwischen der ersten und zweiten Platte 22, 26 angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Druckstange 41 mit der dritten Platte 42 über ein Federelement 45 verbunden, und zwar ist die Druckstange 41 durch eine Öffnung der dritten Platte 42 geführt und weist an Ihren in Richtung der zweite Platte 26 wegstehenden Ende eine ringförmige Verbreiterung auf, über welche die Druckstange 41 beim Anheben der dritten Platte 42 mitgeführt und beim Absenken der dritten Platte 42 freigegeben wird. Das Federelement 45 stützt sich zwischen einer weiteren ringförmigen Verbreiterung der Druckstange 41 unterhalb der dritten Platte 42 und deren Plattenunterseite ab, so dass bei einem durch ein Verklemmen der Öffnungsklappe 40, 40' bedingten Sperren der Abwärtsbewegung der Druckstange 41 eine Entkopplung der Bewegung der Druckstange 41 von der Bewegung der dritten Platte 42 erfolgt. Ferner weist die dritte Platte 42 eine Öffnung 46 auf, welche zur Durchführung der Antriebswelle 24, 24' vorgesehen ist.
In 6 ist beispielsweise eine Draufsicht auf eine in der Führungshülse 23, 23' befindliche Bügelflasche 1 dargestellt, und zwar nach Ausrichten der Bügelflasche durch Drehen der Antriebswelle 24, 24' und Einklinken der Sperrklinkenanordnung 32. Die Sperrklinkenanordnung 32 gibt hierbei in einer vorgegebenen Drehrichtung, vorzugsweise im Uhrzeigersinn die Drehung der über die Packtulpe 28, 28' am Verschlusskörper 4 gehaltenen Bügelflasche 1 so lange um die Antriebsachse A, A' frei, bis der erste und zweite Metallbügel 5, 5', insbesondere deren Verbindungsstelle in einem vorgegebenen erste Arbeitsposition AP1 sich befindet. In der vorgegebenen ersten Arbeitsposition AP1 sind die Drehachse D des Bügelverschlusses 3 und die Schwenkachse S der Öffnerklappe 40, 40' parallel zueinander orientiert und der Bügelverschluss 3, insbesondere dessen zweiter Metallbügel 5' liegt an der von der Öffnungsklappe 40, 40' abgewandten Seite des Flaschenhalses 2 an.
In 7 ist beispielhaft eine verschlossene Bügelflasche 1 innerhalb der Führungshülse 23, 23' dargestellt, und zwar nach erfolgtem Ausrichten mittels Drehung der Bügelflasche 1 um die Antriebsachse A, A' und Fixierung der Bügelflasche 1 über die Sperrklinkenanordnung 32 in der vorgegebenen ersten Arbeitsposition AP1.
Im Folgenden wird das Verfahren zum Öffnen einer geschlossenen Bügelflasche 1 über die Öffnungsvorrichtung 9 beispielhaft anhand der 5–8 näher beschrieben.
Der in der Startposition 15 befindliche Flaschenkasten 7 wird über die Tastensperre 14 in der Bearbeitungsstation 8 fixiert. Im Anschluss daran wird gesteuert über die Steuereinheit 12 die Führungshaube 8' durch Betätigung des Hydraulikmoduls 8''' über den Flaschenkasten 7 abgesenkt, und zwar in eine jeweils der Höhe der zu verarbeitenden Bügelflaschen 1 entsprechenden Position, in welcher jeweils der Verschlusskopf 4 zumindest teilweise in die Aufnahmeöffnung der offnen Packtulpe 28, 28' hineinragt.
Durch Zuführung von Druckluft über die Anschlusseinheit 30, 30' in den Führungskanal 29, 29' erfolgt ein Greifen des Verschlusskopfes 4 der jeweils verschlossenen Bügelflasche 1 über die Packtulpen 28, 28'. Ist die Bügelflasche 1 nicht verschlossen, d. h. der Verschlusskörper 1 hängt über den ersten und zweiten Metallbügel 5, 5' seitlich vom Flaschenhals 2 nach unten weg, greift die Packtulpe 28, 28' ins Leere. Somit werden lediglich verschlossene Bügelflaschen 1 der Weiterverarbeitung durch die Öffnungsvorrichtung 9 zugeführt. Die bereits offene Bügelflasche verbleiben im Flaschenkasten 7.
Anschließend werden die über die Packtulpe 28, 28' gegriffenen Bügelflaschen 1 durch Betätigung der Hydraulik- und/oder Pneumatikmodule 27, 27' bzw. Anheben der zweiten Platte 26 angehoben. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Bügelflaschen 1 um 80 bis 120 mm, vorzugsweise 100 mm angehoben. Hierdurch wird der Flaschenhals 2 der jeweiligen verschlossenen Bügelflasche 1 in die Führungshülse 23, 23' eingeführt, und zwar so weit, dass ein Drehen der Bügelflasche 1 um die Antriebsachse A, A' noch möglich ist sowie die Sperrklinkenanordnung 32 und der Verbindungspunkt des ersten und zweiten Metallbügels 5, 5' in einer gemeinsamen Ebene zu liegen kommen.
Im Anschluss daran wird mittels der Drehantriebseinheit 20 eine Drehbewegung auf das Kettenrad 31, 31' der Öffnerkopfeinheiten 9.1, 9.2 übertragen, welche zu einer Drehung der Packtulpe 28, 28' samt der gegriffenen Bügelflasche 1 um die Antriebsachse A, A' in einer vorgegebenen Drehrichtung, vorzugsweise im Uhrzeigersinn führt. Die Drehbewegung wird solange ausgeführt, so lang diese durch die Sperrklinkenanordnung 32 freigegeben wird, d. h. die Flasche in einer der ersten Arbeitsposition AP1 sich befindet, in der die Drehachse D des Bügelverschlusses und die Schwenkachse S der Öffnungsklappe 40, 40' parallel zueinander angeordnet sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Bügelflaschen 1 durch die Drehantriebseinheit 20 für eine vorgegebene Zeitspanne gedreht, wobei die vorgegebene Zeitspanne derart gewählt ist, dass in dieser eine Flasche zumindest eine 360° Drehbewegungen ausführt.
Anschließend wird die zweite Platte 26 mittels der Hydraulik- und/oder Pneumatikmodule 27, 27' angesenkt, beispielsweise um 55 bis 65 mm, vorzugsweise 60 mm und somit der Abstand D zwischen erster und zweiter Platte 22, 26 verringert. Die an der Packtulpe 28, 28' gehaltene Bügelflasche 1 wird hierdurch eine zweite Arbeitsposition AP2 gebracht, in der die Drehachse D unterhalb der Schwenkachse S liegt. In der zweiten Arbeitsposition AP2 wird durch Schwenken der Öffnungsklappe 40, 40' um die Schwenkachse S in Richtung des Flaschenhalses 2 ein automatisches Öffnen des Bügelverschlusses 3 bewirkt.
Hierzu wird – wie aus der 8 ersichtlich – die Verbindungsstelle zwischen dem ersten und zweiten Metallbügel 5, 5' über die Öffnungsklappen 40, 40' seitlich nach außen vom Flaschenhals 2 der Bügelflasche 1 weg gedrückt und somit der Bügelverschluss 3 entspannt, d. h. dieser schnappt auf.
Das Schwenken der Öffnungsklappe 40, 40' wird in einer bevorzugten Ausführungsform durch eine Betätigung der Druckstange 41 bewirkt. Hierzu wird die dritte Platte 42 über die Hydraulik und/oder Pneumatikmodule 44, 44' abgesenkt, und zwar um eine vorgegebene Höhe, beispielsweise um 25 mm und hierdurch ein Aufschnappen des Bügelverschlusses 3 bewirkt. Nach dem Aufschnappen des Bügelverschlusses 3 hängt die an Ihrem Verschlusskörper 4 gehaltene Bügelflasche 1 aufgrund der Schwerkraft und der Führung durch den Flaschenkasten 7 nach unten. Nun wird die Druckstange 41 durch eine erneute Betätigung der Hydraulik und/oder Pneumatikmodule 44, 44' und ein dadurch bedingtes Anheben der dritten Platte 42 bezogen auf die erste Platte 22 wiederum in die Ausgangsposition zurückgefahren. Anschließend werden die Packtulpen 28, 28' entlastet, d. h. der Verschlusskörper 4 der jeweiligen Bügelflasche 1 freigegeben. Die Flasche fällt geführt in das Gefache des Flaschenkastens 7 zurück.
Vorsorglich wird in einem zweiten Bearbeitungsgang sicher gestellt, dass keine Bügelflaschen 1 im Flaschenkasten 7 vorliegen, deren Bügelverschluss 3 zwar geöffnet ist, jedoch bei denen der Verschlusskörper 4 in der Flaschenöffnung 6 des Flaschenhalses 2 sich befindet. Hierzu wird nach einer vorgegebenen Zeitspanne durch wiederholtes Absenken der dritten Platte 42 über die Hydraulik und/oder Pneumatikmodule 44, 44' die Öffnungsklappe 40, 40' über die Druckstange 41 nochmals betätigt und anschließend wieder angehoben, somit wird sichergestellt dass evt. angeklebte Verschlusskörper 4 zuverlässig von der Flaschenöffnung 6 der Bügelflasche 1 entfernt sind.
Schließlich werden die Hydraulik- und/oder Pneumatikmodule 27, 27' entlastet und somit die zweite Platte 26 um vorzugsweise 40 mm in die Ausgangsposition abgesenkt, d. h. die Packtulpen 28, 28' befinden sich wiederum in der Ausgangsposition.
Die Öffnungsklappe 40, 40' ist beispielsweise aus einem halbkreisförmigen Rohrausschnitt gebildet, welcher sich vom dem an der Führungshülse 23, 23' angelenkten Ende in Richtung der Mittelachse M nach unten verjüngt und hierdurch beispielsweise zumindest ein Betätigungselement 40'' ausbildet. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Öffnungsklappe 40, 40' zwei Betätigungselemente 40'' auf, zwischen denen eine U-förmige Aussparung 40'' zur zumindest teilweisen Aufnahme des Falschenhalses 2 vorgesehen. Mittels der zwei Betätigungselemente 40'' werden die schleifenförmig gebogenen Abschnitte des zweiten Metallbügels 5' seitlich nach außen weggedrückt und hierdurch der Bügelverschluss 3 geöffnet.
Zwischen der ersten Platte 22 und den Halteelementen 21'' des Befestigungsrahmens 21 ist zumindest eine Drucksensoreinheit 47 vorgesehen, welche bei einem Abheben der ersten Platte 22 von den Halteelementen 21'' ein weiteres Absenken der Öffnungsvorrichtung 9 verhindert. Hierdurch wird vermieden, dass beispielsweise die Öffnungsvorrichtung 9 durch quer oder schräg liegende Gegenstände, beispielsweise Flaschen im Flaschenkasten 7 beim Absenken nicht beschädigt wird.
Der Öffnungsvorgang ist somit beendet, die Öffnungsvorrichtung 9 wird über die Hydraulikeinheit 8''' der Führungshaube 8' in die Ausgangsposition zurückgefahren.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreichem Modifikationen sowie Abwandlungen der Erfindung möglicht sind, ohne dass hierdurch den der Erfindung zugrundeliegenden Erfindungsgedanken zu verlassen.

1: Bügelflasche
2: Flaschenhals
2': Führungsöffnungen
3: Bügelverschluss
4: Verschlusskörper
4': elastisches Dichtungselement
4'': Bohrung
5: erster Metallbügel
5': zweiter Metallbügel
6: Flaschenöffnung
7: Flaschenkasten
8: Bearbeitungsstation
8': Führungshaube
8'': Führungsstangen
8''': Hydraulikmodul
9: Öffnungsvorrichtung bzw. Öffnungsmodul
9.1: erste Öffnungseinheit
9.2: zweite Öffnungseinheit
10: Transportband
10': Motoreinheit
11: Einlaufbereich
12: Steuereinheit
12': Bedieneinheit
12'': Anzeigeneinheit
13: Erkennungseinheit
14: Kastensperre
15: Startposition
16: steuerbarer Antrieb
17, 17': Lichtschranken
18: Hydraulik- und/oder Pneumatiksystem
19: Ventil- und Zylindereinheiten
20: Drehantriebseinheit
21: Befestigungsrahmen
21': seitliche Rahmenelemente
21'': Halteelemente
22: erste Platte
22.1: erste Ausnehmung
22.2: zweite Ausnehmung
23, 23': Führungshülse
24, 24': Antriebswelle
24''': Wellenmodul
25, 25': Lagereinheit
26: zweite Platte
27, 27': Hydraulik- und/oder Pneumatikmodul
28, 28': Packtulpe
29, 29': Führungskanal
30, 30': Anschlusseinheit
31, 31': Kettenrad
32: Sperrklinke
33, 33': Kupplungselement
34, 34': Druckscheibe
35, 35': Abstandsbolzen
36, 36': Bohrung
37, 37': Federelement
38, 38': Sicherungsscheibe
39, 39': Abstandsscheibenelement
40, 40': Öffnungsklappe
41: Druckstange
42: dritte Platte
43: Bohrung
44, 44': weitere Hydraulik- und/oder Pneumatikmodul
45: Federelement
46: Öffnung
47: Drucksensoreinheit
A, A': Antriebsachse
D: Abstand
S: Schwenkachse

Claims

Verfahren zum Öffnen zumindest eines Bügelverschlusses (3) einer vorzugsweise in einem Flaschenkasten (7) befindlichen Bügelflasche (1), deren Flaschenöffnung (6) mittels eines am Flaschenhals (2) drehbeweglich um eine Drehachse (D) angeordneten Bügelverschlusses (3) und eines mit diesem verbundenen Verschlusskörpers (4) verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine einen verschlossenen Bügelverschluss (3) aufweisende Bügelflasche (1) über eine in einer Führungshülse (23, 23') geführte Packtulpe (28, 28') einer Öffnungseinheit (9.1, 9.2) an dem in der Flaschenöffnung (6) befindlichen Verschlusskörper (4) gegriffen wird und zumindest teilweise aus dem Flaschenkasten (7) angehoben wird, dass die zumindest teilweise mit dem Flaschenhals (2) in der Führungshülse (23, 23') befindliche verschlossene Bügelflasche (1) um ihre Längsachse (L) in eine erste Arbeitsposition (AP1) gedreht wird, in der die Drehachse (D) des Bügelverschlusses (3) parallel zu einer Schwenkachse (S) einer am unteren offenen Ende der Führungshülse (23, 23') angelenkten Öffnungsklappe (40, 40') orientiert ist und der Bügelverschluss (3) an der von der Öffnungsklappe (40, 40') abgewandten Seite des Flaschenhalses (2) anliegt, dass die Drehung der Bügelflasche (1) um die Längsachse (L) über eine in der Führungshülse (23, 23') vorgesehene Sperrklingenanordnung (32) bei einer parallelen Orientierung der Drehachse (D) und der Schwenkachse (S) sowie einem auf der von der Öffnungsklappe (40, 40') abgewandten Seite des Flaschenhalses (2) anliegenden Bügelverschluss (3) gesperrt wird und dass die verschlossene Bügelflasche (1) von der ersten Arbeitsposition (AP1) in eine zweite Arbeitsposition (AP2) abgesenkt wird, in der die Drehachse (D) unterhalb der Schwenkachse (S) liegt und dass die Öffnungsklappe (40, 40') um die Schwenkachse (S) geschwenkt wird, wodurch ein Aufschnappen des Bügelverschlusses (3) ausgelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein Schwenken der Öffnungsklappe (40, 40') um die Schwenkachse (S) in der zweiten Arbeitsposition (AP2) der Bügelverschluss (3) um die Drehachse (D) nach außen gedreht wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach erfolgtem Öffnen des Bügelverschlusses (3) der Verschlusskörper (4) durch die Packtulpen (28, 28') freigegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach Freigabe des Verschlusskörpers (4) durch die Packtulpen (28, 28') die Öffnungsklappe (40, 40') zum Entfernen eines trotz geöffneten Bügelverschlusses (3) in der Flaschenöffnung (6) befindlichen Verschlusskörpers (4) erneut betätigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsklappe (40, 40') über eine parallel zur Längsachse (L) geführte Druckstange (41) betätigt wird.
Vorrichtung zum Öffnen zumindest eines Bügelverschlusses (3) einer vorzugsweise in einem Flaschenkasten (7) befindlichen verschlossenen Bügelflasche (1), deren Flaschenöffnung (6) mittels eines am Flaschenhals (2) drehbeweglich um eine Drehachse (D) angeordneten Bügelverschlusses (3) und eines mit diesem verbundenen Verschlusskörpers (4) verschließbar ist, gekennzeichnet durch zumindest eine in einem Befestigungsrahmen (21) angeordnete Öffnungseinheit (9.1, 9.2), welche eine in einer Führungshülse (23, 23') geführte und in der Öffnungseinheit (9.1, 9.2) drehbar gelagerte Packtulpe (28, 28') zum Greifen des in der Flaschenöffnung (6) befindlichen Verschlusskörpers (4) aufweist, bei der zumindest eine erste Antriebsanordnung (22, 26, 27, 27') zum Anheben oder Absenken der Bügelflasche (1) entlang der Flaschenlängsachse (L) vorgesehen ist, bei der die Führungshülse eine Sperrklinkenanordnung (32) zum Sperren einer Drehung der mit dem Flaschenhals (2) zumindest teilweise in der Führungshülse (23, 23') befindlichen Bügelflasche (1) in einer ersten Arbeitsposition (AP1) aufweist, bei der eine am unteren offenen Ende der Führungshülse (23, 23') angelenkte Öffnungsklappe (40, 40') vorgesehen ist, die zum Öffnen des Bügelverschlusses (3) um eine Schwenkachse (S) in Richtung der in einer abgesenkten zweiten Arbeitsposition (AP2) befindlichen Bügelflasche (1) schwenkbar ist, und zwar derart, dass durch das Schwenken der Öffnungsklappe (40, 40') um die Schwenkachse (S) ein Aufschnappen des Bügelverschlusses (3) bewirkt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine erste Antriebsanordnung (22, 26, 27, 27') durch eine die Führungshülse (23, 23') aufnehmende erste Platte (22) und eine mit dieser über zumindest ein Hydraulik- und/oder Pneumatikmodul (27, 27') verbundene zweite Platte (26) gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung einer von einer Drehantriebseinheit (20) bereitgestellten Drehbewegung auf die Bügelflasche (1) die Packtulpe (28, 28') mit einer in der zweiten Platte (26) gelagerten Antriebswelle (29) verbunden ist, welche zumindest ein Kettenrad (31, 31') aufweist, welches über die Drehantriebseinheit (20) antreibbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten und zweiten Arbeitsplatte (22, 26) eine dritte Arbeitsplatte (42) vorgesehen ist, welche über zumindest ein weiteres Hydraulik- und/oder Pneumatikmodul (44) mit der ersten Arbeitsplatte (22) und über eine Druckstange (41) mit der Öffnungsklappe (40, 40') verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Arbeitsposition (AP1) sich der Flaschenhals (2) der verschlossenen Bügelflasche (1) zumindest teilweise in der Führungshülse (23, 23') befindet, die Drehachse (D) des Bügelverschlusses (3) parallel zu der Schwenkachse (S) orientiert ist und der Bügelverschluss (3) an der von der Öffnungsklappe (40, 40') abgewandten Seite des Flaschenhalses (2) anliegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der zweiten Arbeitsposition (AP2) die Drehachse (D) unterhalb der Schwenkachse (S) befindet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Platte (22) auf zwei Halteelementen (21'') des Befestigungsrahmens (21) aufliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Platte (22) und zumindest einem der Halteelemente (21'') eine Drucksensoreinheit (47) angeordnet ist.
Bearbeitungsstation (8) zum Öffnen zumindest eines Bügelverschlusses (3) einer in einem Flaschenkasten (7) befindlichen verschlossenen Bügelflasche (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsstation (8) eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13 aufweist.