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Die Erfindung betrifft eine Behandlungsmaschine für Behälter, insbesondere eine Verschließmaschine umlaufender Bauart zum Verschließen von Flaschen oder dergleichen mit Verschlüssen wie beispielsweise Schraubverschlüssen oder Kronkorken, mit einem umlaufenden Kreisel zur Aufnahme und Behandlung der Behälter, ferner mit einer ortsfesten sowie frei von Elementen zur mechanischen LeistungsLeistungsübertragung ausgebildeten Zentralsäule zur Lagerung des Kreisels, weiter mit einem beispielsweise außenumfangseitig am Kreisel angreifenden Antrieb für den Kreisel, und mit zumindest einem Transferelement zur Zufuhr/Abfuhr der Behälter und/oder von Behälterelementen wie beispielsweise der Schraubverschlüsse oder Kronkorken.
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Behandlungsmaschinen für Behälter dienen typischerweise dazu, den fraglichen Behälter beispielsweise mit einem Etikett auszurüsten (Etikettiermaschine), den Behälter zu reinigen (Reinigungsmaschine), zu befüllen (Füllmaschine) oder auch mit einem Verschluss, beispielsweise einem Schraubverschluss oder Kronkorken zu versehen (Verschließmaschine), Selbstverständlich sind auch noch andere Typen von Behandlungsmaschinen möglich und denkbar. Beispielsweise wird im Stand der Technik nach der
DE 297 24 886 U1 eine Behandlungsmaschine für Behälter beschrieben, bei welcher sowohl ein Transporteur als auch Gefäßtransportelemente durch eigene Motoren antreibbar sind. Bei diesen Motoren handelt es sich um Synchronmotoren mit durch einen Permanentmagnet erregtem Rotor. Auf diese Weise sollen hohe Herstellungs- und Montagekosten vermieden werden und auch mit einer bisher realisierten Leistungsübertragung verbundene Geräusche eine Minimierung erfahren.
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Der gattungsbildende Stand der Technik nach der
EP 1 647 518 B1 befasst sich mit einer Verschließmaschine umlaufender Bauart, bei welcher unter anderem die ortsfeste Zentralsäule frei von Elementen zur mechanischen Leistungsübertragung ausgebildet ist. Auf diese Weise kann die Zentralsäule Leitungen für Bewegungsenergie und/oder für in elektrischer oder optischer Form vorliegende Steuerungsinformationen und/oder Fluide aufnehmen. Dadurch wird ein einfacher und kostengünstiger Aufbau realisiert.
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Tatsächlich werden solche Verschließmaschinen typischerweise in unmittelbarer räumlicher Nähe zu vorhergehenden Füllmaschinen angeordnet. Dazu erfährt die betreffende Verschließmaschine beispielsweise eine Anordnung auf einem Vortisch der betreffenden Füllmaschine, Auch eine eigenständige Auslegung der Verschließmaschine ist denkbar. In diesem Fall muss die Verschließmaschine mit beispielsweise Transportbändern an die vorhergehende Füllmaschine bzw. nachfolgende Anlagenbestandteile angebunden werden.
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Mit Hilfe der Verschließmaschine werden die zu verschließenden Behälter typischerweise mit einem Schraubverschluss oder einem Kronkorken ausgerüstet und die dann verschlossenen Behälter abtransportiert. Der Zu- und Abtransport der Behälter bzw. Flaschen erfolgt meistens mit Hilfe von zwei Transferelementen, einerseits für die Zufuhr und andererseits die Abfuhr des jeweiligen Behälters. Bei dem betreffenden Transferelement kann es sich um ein Transportband oder auch einen Transportstern oder Transferstern handeln.
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Verschließmaschinen verfügen in der Regel über einen komplizierten Aufbau, der sich dadurch erklärt, dass mit dem Kreisel umlaufende Elemente und an die Zentralsäule angeschlossene ortsfeste Elemente miteinander verschachtelt sind. Bei den umlaufenden Elementen handelt es sich beispielsweise um Verschließ- oder Schraubköpfe, Hub- oder Senkelemente für die Verschließ- oder Schraubköpfe bzw. die Behälter, Als nicht umlaufende und ortsfeste Elemente sind im Allgemeinen der Antrieb für den Kreisel sowie etwaige Kurvenbahnen für die Hub- oder Senkelemente ausgelegt. Der Antrieb, die Verschließ- oder Schraubköpfe sowie die Hub- oder Senkelemente und ebenso die eine oder die mehreren Kurvenbahnen für die Hub- oder Senkelemente stellen in Verbindung mit weiteren für den unmittelbaren Betrieb der Verschließmaschine erforderlichen Bestandteilen insgesamt die direkt mit dem Kreisel wechselwirkenden Elemente dar.
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Von diesen direkt mit dem Kreisel wechselwirkenden Elementen zur Realisierung der Verschließfunktion bei einer Verschließmaschine sind die Transferelemente zu unterscheiden, welche für den Transport der Behälter von einer zur anderen Behandlungsmaschine sorgen. Hierzu gehört typischerweise das eine bzw. gehören die beiden Transferelemente für die Zufuhr/Abfuhr der Behälter. im gattungsbildenden Stand der Technik nach der
EP 1 647 518 B1 sind die fraglichen Transferelemente per mechanischer Leistungsübertragung mit der Verschließmaschine verbunden. Zu diesem Zweck wird die Drehbewegung eines mit der ortsfesten Zentralsäule kämmenden Ritzels durch beispielsweise Zahnriemen und Zahnriemenräder auf die fraglichen Transferelemente übertragen. Die Zahnriemen und Zahnriemenräder erfahren eine Lagerung auf einer Kopfplatte der Zentralsäule.
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Auf diese Weise werden das eine bzw. die beiden Transferelemente im Stand der Technik nach der
EP 1 647 518 B1 durch die Bewegung des Kreisels zwangsgesteuert, weil der Kreisel das eine bzw. die beiden Transferelemente durch eine mechanische Leistungsübertragung seitens des angesprochenen Ritzels beaufschlagt bzw. in die gewünschten Drehungen versetzt. Die damit einhergehende Synchronisierung der Bewegungen von einerseits dem Transferelement bzw. der beiden Transferelemente und andererseits dem Kreisel ist zwar durchaus gewollt, kann allerdings bei Fehlfunktionen zu Problemen führen. Noch bedeutender ist der Umstand, dass die beschriebene Leistungsübertragung zwischen dem Kreisel und dem jeweiligen Transferelement mechanisch aufwändig gestaltet ist. Hieraus resultiert ein komplexer Aufbau, der regelmäßig erhöhte Herstellungs- und Wartungskosten nach sich zieht. Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.
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Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Behandlungsmaschine für Behälter der eingangs beschriebenen Gestaltung so weiterzuentwickeln, dass ein einfacher, kompakter, und kostengünstiger Aufbau zur Verfügung gestellt wird.
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Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist eine gattungsgemäße Behandlungsmaschine für Behälter im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfplatte am oberen Ende der Zentralsäule lediglich zur Aufnahme von direkt mit dem Kreisel wechselwirkenden Elementen eingerichtet ist.
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Im Rahmen der Erfindung übernimmt die Kopfplatte am oberen Ende der Zentralsäule im Vergleich zum Stand der Technik nach der
EP 1 647 518 B1 eine gleichsam eingeschränkte Funktion. Tatsächlich dient die fragliche Kopfplatte nämlich lediglich dazu, direkt mit dem Kreiset wechselwirkende Elemente aufzunehmen bzw. zu haltern. Bei diesen direkt mit den Kreisel wechselwirkenden Elementen handelt es sich um solche, die zur unmittelbaren Realisierung der Verschließfunktion notwendig sind.
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Hierzu gehören namentlich der bereits angesprochene Antriebsmotor, darüber hinaus die Verschließ- oder Schraubköpfe mit zugehorigem Trägerelement sowie die Hub- oder Senkelemente für die Verschließ- oder Schraubköpfe respektive die Behälter. Ferner die eine oder die mehreren Kurvenbahnen für die Hub- oder Senkelemente. Die Kopfplatte der erfindungsgemäßen Behandlungsmaschine ist folglich nach vorteilhafter Ausgestaltung frei von Elementen zur mechanischen Leistungsbeaufschlagung des Transferelementes ausgebildet. Es fehlen also an dieser Stelle ausdrücklich die im Rahmen der
EP 1 647 518 B1 hieran angebrachten Zahnriemen, Zahnriemenräder etc., mit deren Hilfe die Drehbewegung des Kreisels auf das eine oder die mehreren Transferelemente übertragen wird.
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Auf diese Weise sind das Transferelement einerseits und der Kreisel inklusive Zentralsäule andererseits antriebstechnisch unabhängig voneinander ausgelegt. Tatsächlich verfügt das Transferelement bzw. das jeweilige Transferelement im allgemeinen über einen eigenen Antrieb. Bei dem fraglichen Antrieb kann es sich nicht einschränkend um einen Direktantrieb handeln, ähnlich wie er in der
WO 2008/145363 A1 der Anmelderin beschrieben wird. Selbstverständlich sind auch andere Antriebe an dieser Stelle denkbar und werden von der Erfindung umfasst.
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Im Allgemeinen sind zwei Transferelemente mit jeweils eigenem Antrieb am Außenumfang des Kreisels angeordnet. Dabei hat es sich bewährt, wenn das Transferelement bzw. die beiden Transferelemente auf jeweils einer eigenen Säule ruhen. Der Antrieb für das Transferelement ist im Allgemeinen im Innern der betreffenden Säule angeordnet.
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Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, die Zentralsäule für den Kreisel und die wenigstens eine Säule zur Aufnahme des Transferelementes miteinander mechanisch zu verbinden. Dabei können die Säule für das Transferelement und/oder die Zentralsäule höhenverstellbar ausgebildet sein, um eine gegenseitige Höhenanpassung zu ermöglichen bzw. die Säule und die Zentralsäule an die örtlichen Gegebenheiten anzupassen.
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Die Säule und die Zentralsäule bilden gegebenenfalls in Verbindung mit weiteren Stabelementen einen gitterartigen Vortisch. Dieser Vortisch mag einer benachbarten Behandlungsmaschine zugeordnet sein. Tatsächlich wird beispielsweise eine Verschließmaschine auf einem solchen Vortisch in unmittelbarer räumlicher Nähe zu einer zugehörigen Füllmaschine angeordnet. Durch den realisierten gitterartigen Aufbau bzw. die. gitterartige Auslegung des Vortisches werden in diesem Kontext besondere Vorteile erreicht, wie sie in der Anmeldung
EP 1 645 537 A1 der Anmelderin beschrieben werden.
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Im Ergebnis wird eine Behandlungsmaschine für Behälter vorgestellt und umgesetzt, die einen besonders einfachen und kostengünstigen Aufbau ermöglicht. Das gilt insbesondere bei Realisierung einer Verschließmaschine. Denn durch den Verzicht auf eine mechanische Kraftkopplung des Kreisels mit dem einen oder den mehreren Transferelementen kann der Aufbau besonders kompakt und kostengünstig gestaltet werden. Denn der an dieser Stelle erforderliche Antrieb für das Transferelement lässt sich einfach umsetzen und realisieren.
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Außerdem verzichtet die Erfindung auf eine Zwangssteuerung der Transferelemente durch den umlaufenden Kreisel, so dass der Kreisel einerseits und das eine bzw. die mehreren Transferelemente andererseits unabhängig voneinander angesteuert und betrieben werden können. in Verbindung mit der antriebstechnisch unabhängigen Auslegung werden nicht nur Kosten- und Konstruktionsvorteile zur Verfügung gestellt, sondern auch ein besonders geräuscharmer Betrieb gewährleistet.
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Hinzukommt, dass der Aufbau besonders einfach gelingt, weil die Zentralsäule zur Lagerung des Kreisels frei von Elementen zur mechanischen Leistungsübertragung ausgebildet ist. Das heißt, die Zentralsäule ist mit dem Kreisel mechanisch nicht durch leistungsübertragende Elemente wie beispielsweise Riemen, Ketten, Zahnräder etc. gekoppelt. Vielmehr fungiert die Zentralsäule als gleichsam Basis für den Antrieb des Kreisels. Zu diesem Zweck greift der Antrieb meistens außenumfangseitig am Kreisel an. Das kann mit Hilfe einer Rolle, Walze oder dergleichen mit beispielsweise Gummibeschichtung geschehen.
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Eine Drehung einer abtriebsseitigen Welle des Antriebes hat dann zur Folge, dass der Kreisel in Rotationen gegenüber der feststehenden Zentralsäule versetzt wird. Im Allgemeinen treibt der Antrieb über ein auf seiner Ausgangswelle angeordnetes Ritzel eine auf dem Kreisel angebrachte Außenverzahnung an. Dadurch wird der Kreisel in die gewünschte Drehbewegung gegenüber der ortsfesten Zentralsäule versetzt. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:
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1 die erfindungsgemäße Behandlungsmaschine für Behälter in einer schematischen Seitenansicht teilweise im Schnitt,
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2 den Gegenstand nach 1 in einer prinzipiellen Aufsicht und
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3 eine perspektivische Ansicht des Gegenstandes nach 1.
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In den Figuren ist eine Behandlungsmaschine für Behälter dargestellt. Konkret handelt es sich um eine Verschließmaschine umlaufender Bauart zum Verschließen von Behältern 1 mit Verschlüssen 2. Bei den Behältern 1 handelt es sich um Flaschen 1. Die Verschlüsse 2 sind als Schraubverschlüsse 2 ausgebildet. Das gilt selbstverständlich nur beispielhaft und nicht einschränkend, Denn generell handelt es sich bei den Verschlüssen 2 um Behälterelemente 2. Dies können auch andere am Behälter 1 anzulegende Elemente sein.
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Die Behandlungsmaschine bzw. Verschließmaschine verfügt in ihrem grundsätzlichen Aufbau über einen umlaufenden Kreisel 3 zur Aufnahme und Behandlung der Behälter 1. Tatsächlich sorgt der Kreisel 3 bei seinem Umlauf dafür, dass die zuvor von einem einlaufseitigen Transferelement 4 bzw. einem Einlaufstern 4 seitens der Verschließmaschine übernommenen Behälter 1 mit den fraglichen Verschlüssen bzw. Schraubverschlüssen 2 nach einem ganzen oder teilweisen Umlauf ausgerüstet werden. Die solchermaßen verschlossenen Fläschen 1 werden an ein weiteres auslaufseitiges Transferelement 5 bzw. einen Auslaufstern 5 übergeben.
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Dazu werden die Verschlüsse bzw. Schraubverschlüsse 2 über eine Zuführung 6 einem weiteren Transferelement 7 in Gestalt eines Transfersternes 7 für die Schraubverschlüsse 2 übergeben. Der Transferstern 7 entnimmt die Schraubverschlüsse 2 endseitig der Zuführung 6 an einer Bereitstellungsposition und überführt sie in den Wirkbereich des Kreisels 3. Die Rotationsachse des Transfersterns 7 ist im vorliegenden Beispiel identisch mit der Rotationsachse des auslaufseitigen Transferelements 5 und weist dieselbe Umlaufrichtung auf.
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Zum grundsätzlichen Aufbau der Verschließmaschine gehört neben dem umlaufenden Kreisel 3 eine ortsfeste Zentralsäule 8 zur Halterung und drehbaren Lagerung des Kreisels 3 an der betreffenden Zentralsäule 8. Zu diesem Zweck verfügt die Zentralsäule 8 über einen nicht näher spezifizierten Auflagerring 9 für den Kreisel 3.
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Schlussendlich stellt ein Antrieb 10 ein wesentliches Element der Verschließmaschine dar. Der Antrieb 10 greift außenumfangseitig am Kreisel 3 an. Zu diesem Zweck verfügt der Kreisel 3 über einen die Zentralsäule 8 umschließenden zylindrischen Fortsatz 11. Der Kreisel 3 bzw. dessen zylindrischer Fortsatz 11 ist kopfseitig mit einer Außenverzahnung 12 ausgerüstet, in welche ein Ritzel 13 auf einer Ausgangswelle des Antriebsmotors 10 eingreift. Nicht dargestellt, könnten in analoger Weise auch eine Innenverzahnung oder ähnliche Lösungen zur Anwendung gelangen.
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Der Antrieb 10 ist an eine Kopfplatte 14 am oberen Ende der Zentralsäule 8 angeschlossen. Wie die Zentralsäule 8, so ist auch die hiermit verbundene Kopfplatte 14 ortsfest ausgelegt. Das gleiche gilt für den an der Kopfplatte 14 befestigten Antriebsmotor 10. Rotationen der Abtriebswelle des Antriebsmotors 10 werden über das Ritzel 13 auf die Außenverzahnung 12 des Kreisels 3 übertragen, so dass der Kreisel 3 gegenüber einer Rotationsachse R rotiert. Grundsätzlich kann der Antrieb 10 auch über eine Rolle, eine Gummiwalze etc. außenumfangseitig am Kreisel 3 angreifen und den Kreisel 3 in Rotation versetzen. Das ist allerdings nicht dargestellt.
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Im jedem Fall ist die Zentralsäule 8 zur Lagerung des Kreisels 3 frei von Elementen zur mechanischen Leistungsübertragung auf den Kreisel 3 ausgelegt. Vielmehr fungiert die Zentralsäule 8 lediglich als ortsfestes Lager für den Kreisel 3, der vom Antriebsmotor 10 in Rotationen um die Rotationsachse R versetzt wird. Dabei ist keine wie auch immer geartete kraftschlüssige Verbindung zwischen der Zentralsäule 8 und dem Kreisel 3 realisiert und vorgesehen.
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Von besonderer weiterer Bedeutung für die Erfindung ist nun der Umstand, dass die Kopfplatte 14 am oberen Ende der Zentralsäule 8 lediglich zur Aufnahme von direkt mit dem Kreisel 3 wechselwirkenden Elementen 15, 16 eingerichtet ist. Diese Elemente 15, 16 dienen zur Realisierung der Verschließfunktionen und übernehmen insbesondere keine Transportfunktionen für die Behälter. Bei einer nicht dargestellten Variante der Erfindung, könnte ein Sortierwerk für die Verschlüsse 2, wie auch die Zuführung an oder auf der Kopfplatte 14 angeordnet und befestigt sein.
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Bei den direkt mit dem Kreisel 3 zur Realisierung der Verschließfunktion wechselwirkenden Elementen 15, 16 handelt es sich im Rahmen des Ausführungsbeispiels und nicht einschränkend um einerseits Verschließ- oder Schraubköpfe 15 für die Behälter 1 und andererseits Hub- oder Senkelemente 16 für die zuvor erwähnten Verschließ- oder Schraubköpfe 15. Mit Hilfe der Hub- oder Senkelemente 16 werden folglich die Verschließ- oder Schraubköpfe 15 gegenüber den Behältern 1 angehoben und abgesenkt.
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Von diesen direkt mit dem Kreisel 3 zur Realisierung der Verschließfunktion wechselwirkenden Elementen 15, 16 sind die bereits angesprochenen Transferelemente 4, 5 und 7 zu unterscheiden. Tatsächlich verfügen die genannten Transferelemente 4, 5 und 7 über einen jeweils eigenen Antrieb 17 respektive 18.
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Der Antrieb 17 sorgt dabei für die Rotation und damit für die drehende Beaufschlagung des Transferelementes 5 mit den Behältern 1 als Auslaufstern und des Transferelementes 7 für die Schraubköpfe 2 als Einlaufstern. Analog entsprechend sorgt der Antrieb 18 sorgt dabei für die Rotation und damit für die drehende Beaufschlagung des Transferelementes 4 mit den Behälter 1 als Einlaufstern für die Behälter 1.
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Die Kopfplatte 14 der Verschließmaschine ist folglich frei von Elementen zur mechanischen Leistungsbeaufschlagung der Transferelemente 4, 5 und 7 ausgebildet. Denn bei diesen Elementen zur mechanischen Leistungsbeaufschlagung handelt es sich um die bereits angesprochenen Antriebe 17, 18. Tatsächlich finden sich die betreffenden Antriebe 17, 18 im Innern einer zugehorigen Säule 19 respektive 20. Das Transferelement bzw. die Transferelemente 5, 7 ruhen auf der Säule 19, welche in ihrem Innern den zugehörigen Antrieb 17 für die beiden Transferelemente 5, 7 aufnimmt. Dagegen ruht das Transferelement 4 auf der Säule 20, die in ihrem Innern den zugehörigen Antrieb 18 für den betreffenden Einlaufstern 4 für die Behälter 1 aufweist.
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In der 1 erkennt man schließlich noch ein Verbindungselement 21, mit dessen Hilfe die Verschließmaschine mit einer in der 2 schematisch dargestellten Füllmaschine 22 verbunden ist. Die Zentralsäule 8 und die Säule 19, 20 zur Aufnahme der Transferelemente 4, 5 und 7 sind insgesamt höhenverstellbar ausgebildet. Zu diesem Zweck handelt es sich bei den jeweiligen Säulen 8, 19, 20 um hohlzylindrische Säulen mit bodenseitigem Innengewinde, in welches eine jeweilige Gewindestange 23 mit zugehörigem Fuß 24 höhenverstellbar eingreift. Das ist selbstverständlich nur beispielhaft zu sehen und nicht zwingend.
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Die von der Füllmaschine 22 zugeführten und zu verschließenden Behälter 1 werden mit Hilfe des als Einlaufstern fungierenden Transferelementes 4 an den rotierenden Kreisel 3 übergeben. Außerdem werden die Schraubverschlüsse 2 den Schraubköpfen 15 mittels des Transferelementes 7, oberhalb des als Auslaufstern fungierenden Transferelementes 5 zugeführt. Sobald die Schraubverschlüsse 2 in den Wirkbereich des Kreisels 3 und folglich der Schraubköpfe 15 gelangen, senken sich die Schraubköpfe 15 gesteuert durch das Hub- oder Senkelement 16 ab und übernehmen die Schraubköpfe 2. Bei der weiteren Drehbewegung des Kreisels 3 werden die Schraubköpfe 2 auf die Flaschen 1 aufgeschraubt und am Ende dieser Bewegung erfährt der jeweilige Schraubkopf 15 mit Hilfe des Hub- oder Senkelementes 16 eine Hubbewegung und entfernt sich folgerichtig von dem nunmehr aufgeschraubten Schraubkopf 2. Die solchermaßen verschlossene Flasche 1 wird an den Auslaufstern 5 übergeben und kann beispielsweise anschließend etikettiert werden.
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Im Rahmen der 3 ist eine geringfügig abgewandelte Ausführungsform dargestellt. Man erkennt, dass die Säulen 19, 20 für die Transferelemente 4, 5 und 7 sowie die Zentralsäule 8 in Verbindung mit weiteren in diesem Fall rohrförmigen und insbesondere zylindrischen Stabelementen 25, 26, 27 insgesamt einen gitterartigen Vortisch 8, 19, 20, 25, 26, 27 für die benachbarte Behandlungsmaschine 22 bzw. die Füllmaschine 22 definieren.
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Dabei mag die Verschließmaschine insgesamt auf zwei Horizontalstreben 25 aufliegen, die in Verbindung mit zwei hieran rechtwinklig angeschlossenen ebenfalls Horizontalstreben 27 einen rechteckigen Rahmen 25, 27 beschreiben. Dieser rechteckige Rahmen 25, 27 ruht auf vertikalen Säulen 19, 20 und 26. Dabei fungieren die beiden Säulen 19, 20 zugleich als Säule 19, 20 zur kopfseitigen Aufnahme der Transferelemente 4, 7; 5. Das ist allerdings nicht zwingend. Denn nach abgewandelter Ausgestaltung können die fraglichen Säulen 19, 20 auch an den zuvor bereits angesprochenen horizontalen Rahmen 25, 27 angeschlossen sein, der von den Vertikalsäulen 19, 20 und 26 getragen wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 29724886 U1 [0002]
- EP 1647518 B1 [0003, 0007, 0008, 0011, 0012]
- WO 2008/145363 A1 [0013]
- EP 1645537 A1 [0016]
