DE102012005300A1 - Vorrichtung zum zumindest teilweisen Aufschrauben eines Drehverschlusses auf eine Flasche - Google Patents

Vorrichtung zum zumindest teilweisen Aufschrauben eines Drehverschlusses auf eine Flasche Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, eine Anlage und ein Verfahren zum zumindest teilweisen Aufschrauben eines Drehverschlusses (7) mit Innengewinde auf eine Flasche (4). Dazu besitzt die Vorrichtung eine Aufnahme, in der die Flasche (4) mit aufrechter Flaschenlängsachse (6) gehalten ist, und einen motorisch angetriebenen Rotor (23, 24) zum Aufschrauben des Drehverschlusses (7), dessen Rotorachse (5) parallel oder annähernd parallel zur Flaschenlängsachse (6) verläuft. Um ein sicheres Aufschrauben des Drehverschlusses (7) auf die Flasche (4) zu gewährleisten, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Drehverschluss (7) zunächst ohne axiale Kraftkomponente aufzuschrauben bis sich die Gewindegänge von Drehverschluss (7) und Flasche (4) gefunden haben. Erst anschließend erfolgt das endgültige Aufschrauben des Drehverschlusses (7) unter Aufbringung einer vorbestimmter Kraft in Richtung der Flaschenlängsachse (6). Dazu sind Rotor (23, 24) und Aufnahme in radialem Abstand zueinander angeordnet, wobei der radiale Abstand zwischen Flaschenlängsachse (6) und Rotorachse (25) derart ist, dass der Rotor (23, 24) mit zumindest einem Teil seiner Rotationsfläche in Wirkeingriff mit dem lose auf der Flasche (4) aufgesteckten Drehverschluss (7) bringbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zumindest teilweisen Aufschrauben eines Drehverschlusses mit innenliegendem Gewinde auf eine Flasche gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1, eine Anlage mit einer solchen Vorrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 16 sowie ein Verfahren zum zumindest teilweisen Aufschrauben eines Drehverschlusses auf eine Flasche gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 17.
  • Im Zuge des Abfüllens von Flaschen mit Flüssigkeiten besteht ein Vorgang darin, die Flasche mit einem Flaschenverschluss zu verschießen. Insbesondere beim Abfüllen von alkoholischen Getränken wie z. B. Wein sind Flaschenverschlüsse aus Kork oder Kunststoff weit verbreitet. Der in komprimiertem Zustand in den Flaschenhals eingesetzte Korken erzeugt einen Anpressdruck gegen die Innenwand des Flaschenhalses, der einen sicheren und dichten Sitz des Korkens gewährleistet. Mit der Verwendung von Naturkorken ist jedoch die Gefahr von Geschmacksbeeinträchtigungen des Flascheninhalts infolge Mikroorganismen verbunden, was in jüngster Zeit zu einem Trend hin zu Drehverschlüssen geführt hat. Drehverschlüsse werden nach Art einer Kappe auf den Flaschenhals aufgesteckt und anschließend aufgeschraubt und gebördelt. Dazu weisen Drehverschlüsse eine Innengewinde auf, das mit einem Außengewinde am Ende des Flaschenhalses zusammenwirkt. Ein derartiger Drehverschluss ist beispielsweise unter der Marke Stelvin Lux® bekannt.
  • Aus wirtschaftlichen Gründen wird das Aufschrauben der Drehverschlüsse vollautomatisch durchgeführt. Zu diesem Zweck ist beispielsweise in der EP 1 519 891 B1 ein Verschließkopf offenbart, der koaxial zur Flaschenlängsachse auf den lose auf dem Flaschenhals aufgesteckten Drehverschluss abgesenkt wird und dabei gleichzeitig eine Rotationsbewegung um seine Längsachse ausführt. Infolge des beim Aufsetzen des Verschließkopfes auf den Drehverschluss erzeugten axialen Anpressdrucks wird die Rotationsbewegung auf den Drehverschluss übertragen, was zusammen mit der axialen Vorschubbewegung des Verschließkopfes ein Aufschrauben des Drehverschlusses auf die Flasche bewirkt.
  • Als problematisch erweist sich in diesem Zusammenhang, dass beim Aufstecken des Drehverschlusses auf eine Flasche die relative Lage der Gewindegänge des Drehverschlusses gegenüber denen des Flaschenhalses nicht immer gleich ist, sondern von Flasche zu Flasche variieren kann. Beim Beginn des Aufschraubvorgangs liegen also keine fest definierten Ausgangsbedingungen vor, was das maschinelle Aufschrauben mit Hilfe der vorgenannten Verschließköpfe erschwert. Insbesondere wenn der obere Gewindegang der Flasche und der untere Gewindegang des Drehverschlusses in Rotationsrichtung nur geringfügig überlappen, sich die zusammenwirkenden Gewinde also noch nicht richtig gefunden haben, besteht die Gefahr, dass im Zuge der Absenkbewegung des Verschließkopfes das Gewinde des Drehverschlusses überdruckt und dabei beschädigt wird und/oder der Drehverschluss falsch auf die Flasche aufgeschraubt und damit das Gewinde zerstört wird.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Aufschrauben eines Drehverschlusses auf eine Flasche zu verbessern, insbesondere im Hinblick darauf, dass das Gewinde von Drehverschluss und Flasche bestimmungsgemäß ineinander greifen und der Aufschraubvorgang nicht zur Schädigung des Gewindes des Drehverschlusses führt.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1, einer Anlage mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 16 sowie einem Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 17 gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, den Aufschraubvorgang zu unterteilen in ein erstes Aufschrauben des Drehverschlusses, im Weiteren als Vorschrauben bezeichnet, bei dem im Wesentlichen keine axiale Kraft außer dem Eigengewicht der Kappe auf den Drehverschluss aufgebracht wird, und ein zweites endgültiges Aufschrauben, auch Endaufschrauben genannt, bei dem der Drehverschluss unter Anwendung einer axialen Druckkraft und eines definierten Drehmoments seinen festen und dichtenden Sitz auf der Flasche erhält. Im Vordergrund des Vorschraubens steht also die Erzeugung einer Rotationsbewegung des Drehverschlusses ohne axiale Auflast, was erfindungsgemäß durch Aufbringen des Drehmoments für die Rotationsbewegung am Außenumfang des Drehverschlusse erreicht wird, also von der Seite her. Im Zuge der so erzeugten Rotationsbewegung finden sich die Gewinde von Drehverschluss und Flasche über einen Großteil der Gewindegänge. Beim anschließenden Aufbringen einer axialen Kraftkomponente während des zweiten endgültigen Aufschraubens wird die Kraft über mehrere Gewindegänge verteilt, mit dem Vorteil, dass Spannungsspitzen im Gewinde vergleichmäßigt und Schäden am Drehverschluss vermieden werden.
  • Bei einer ungünstigen relativen Lage der Gewinde von Drehverschluss und Flasche, bei der eine Überlappung der beiden Gewinde nur den Beginn der beiden ersten miteinander zusammenwirkenden Gewindegänge betrifft, besteht zudem die Gefahr, dass der Drehverschluss beim Aufsetzen auf die Flasche eine Schrägstellung einnimmt, also die Längsachse des Drehverschlusses nicht mit der Flaschenlängsachse zusammenfällt. Durch das seitliche Aufbringen der Rotationsbewegung auf den Drehverschluss kommt es gleichzeitig zu einer Zentrierung des Drehverschlusses auf dem Flaschenhals, wodurch sichergestellt ist, dass sich die beiden Gewinde in richtiger gegenseitiger Zuordnung finden und der Drehverschluss in die für das Endaufschrauben notwendige Ausgangsposition gebracht wird.
  • Zur Aufbringung der Rotationsbewegung auf den Drehverschluss besitzt eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung einen Rotor, der im Wesentlichen von radial von der Rotorachse abstehenden Mitnehmerelementen gebildet ist. Die Mitnehmerelemente treffen im Zuge ihrer Rotation mit ihren radial äußeren Enden auf den Außenumfang des Drehverschlusses, wo sie bedingt durch die Exzentrizität der Krafteinleitung einen Drehimpuls auf den Drehverschluss ausüben. Durch geeignete Materialwahl bei den Mitnehmerelementen und/oder Variation der Anzahl der Mitnehmerelemente über den Rotorumfang sowie deren Umfangsgeschwindigkeit kann die Art der Krafteinleitung in den Drehverschluss gesteuert werden. Je feiner, elastischer und zahlreicher die Mitnehmerelemente sind, desto weicher und damit materialschonender ist die auf den Drehverschluss einwirkende Drehmomententfaltung. Zu diesem Zweck geeignete Mitnehmerelemente bestehen beispielsweise aus Borsten oder Fäden, wobei fadenförmige Mitnehmerelemente im Gegensatz zu borstenförmigen erst infolge der bei der Rotationsbewegung auftretenden Zentrifugalkräfte eine zur Rotationsachse radiale Lage einnehmen.
  • Eine Ausführungsform des Rotors mit stabförmigen, vorzugsweise flachstab- oder rundstabförmigen, elastischen Mitnehmerelementen hat sich in Versuchen bereits bewährt und ist Gegenstand des Ausführungsbeispiels.
  • Eine alternative Ausführungsform der Erfindung sieht den Einsatz einer Mitnehmerscheibe vor, deren rotierender Außenumfang am Außenumfang des Drehverschlusses anliegt und so dessen Rotation bewirkt. Vorzugsweise besteht die komplette Mitnehmerscheibe, zumindest jedoch deren Randbereich, aus einem elastischen Material, das sich im Kraftübertragungsbereich mit dem Drehverschluss temporär verformt. Dadurch werden zum einen Lageungenauigkeiten der Flasche oder des Drehverschlusses ausgeglichen und zum anderen wird die Kraftübertragungsfläche vergrößert und damit die Drehbewegung sichergestellt.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung weisen die Mitnehmerelemente bzw. die Mitnehmerscheibe zumindest im Kontaktbereich mit dem Drehverschluss ein Material auf, das mit dem Material des Drehverschlusses einen hohen Reibungskoeffizienten ergibt, beispielsweise einen Reibungskoeffizienten größer als 0,5. Dadurch wird eine sichere Kraftübertragung von den Mitnehmerelementen bzw. der Mitnehmerscheibe auf den Drehverschluss gewährleistet.
  • Für ein zuverlässiges Vorschrauben des Drehverschlusses auf die Flasche ist der radiale Abstand von Flaschenlängsachse und Rotorachse von Bedeutung. Der Abstand darf einerseits nicht zu groß sein, damit der Wirkeingriff der Mitnehmerelemente auf den Drehverschluss gewährleistet ist, darf aber andererseits nicht zu klein sein, damit infolge der Schlagwirkung der Mitnehmerelemente keine Schäden am Drehverschluss entstehen, bzw. die freistehende Flasche nicht umgeworfen wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der maximale radiale Abstand dann erreicht, wenn sich die Rotationsfläche des Rotors bis zur Flaschenlängsachse erstreckt.
  • Damit die Flasche während des Vorschraubens im richtigen radialen Abstand gehalten ist, besitzt in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung die Flaschenaufnahme einen Gegenhalter, der sicherstellt, dass die von dem Rotor auf die Flasche aufgebrachten Kräfte nicht zu einer Ausweichbewegung der Flasche führen und die Flasche so aus dem Wirkbereich des Rotors kommt. Um eine Anpassung der Vorrichtung an verschiedene Flaschen- und Rotorgrößen vornehmen zu können, ist der Gegenhalter in radialer Richtung justierbar, beispielsweise mit Hilfe von Einstellschrauben. Um auch eine Anpassung der Vorrichtung an unterschiedliche Flaschenhöhen vornehmen zu können, sind Aufnahme und/oder Rotor vorzugsweise in der Nähe einstellbar.
  • Grundsätzlich soll beim Vorschrauben eines Drehverschlusses keine axiale Kraft auf den Drehverschluss aufgebracht werden, da die Gewichtskraft des Drehverschlusses im Regelfall ausreicht, um ein unbeabsichtigtes nach Obengleiten des auf dem Flaschenhals sitzenden Drehverschlusses während des Vorschraubens zu verhindern. Um das Restrisiko eines solchen Lösens des Drehverschlusses zu minimieren, erweist sich eine Anordnung des Rotors relativ zur Flasche als vorteilhaft, bei der Rotorachse und Flaschenlängsachse derart gegeneinander geneigt sind, dass der von der Rotationsfläche auf den Drehverschluss ausgeübte Impuls neben einer horizontalen Komponente auch noch eine geringfügige nach unten gerichtete vertikale Komponente aufweist. Eine derartige Ausführungsform der Erfindung ist also von der Erfindung mit umfasst.
  • In einer einfachen Ausführungsform der Erfindung ist lediglich ein einziger Rotor zum Vorschrauben der Drehverschlüsse vorgesehen. Bevorzugt sind jedoch Weiterentwicklungen mit mehreren Rotoren, die zum Beispiel paarweise symmetrisch beidseits der Flaschen angeordnet sein können. Der dadurch bedingte symmetrische Krafteintrag in den Drehverschluss beugt einem Ausweichen der Flasche während des Vorschraubens vor und unterstützt ein Zentrieren des Drehverschlusses auf der Flasche. Gleichzeitig wird mit jedem zusätzlichen Rotor der Vorschraubvorgang beschleunigt und somit eine Leistungssteigerung der Vorrichtung erzielt. Letzteres kann auch erreicht werden, wenn mehrere Rotoren in Reihe angeordnet sind und von den Flaschen nacheinander durchlaufen werden.
  • Vorzugsweise wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung vollautomatisch betrieben. Dabei wird die Aufnahme vom Abschnitt eines Transportbandes gebildet und von diesem selbsttätig in den Wirkbereich des Rotors gebracht. Von der Erfindung mit umfasst sind aber auch halbautomatisch arbeitende Vorrichtungen, bei denen die Flaschen mit aufgestecktem Drehverschluss manuell in den Wirkbereich des Rotors geschoben und nach erfolgtem Vorschrauben zum Endaufschrauben weitergegeben werden.
  • Als weiterer Vorteil der Erfindung sei noch erwähnt, dass sich jede bestehende Abfüllanlage ohne großen technischen und wirtschaftlichen Aufwand mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erweitern lässt, also ein wirtschaftliches Nachrüsten bestehender Anlagen mit der Erfindung möglich ist.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung offenbar werden. Das Ausführungsbeispiel zeigt einen Weg der Ausführung, ohne jedoch auf diesen beschränkt zu sein.
  • Es zeigt
  • 1 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung entlang der in 2 dargestellten Linie I-I,
  • 2 einen Horizontalschnitt durch die in 1 dargestellte Vorrichtung entlang der in 1 dargestellten Linie II-II,
  • 3 eine Draufsicht auf das Antriebssystem der in den 1 und 2 dargestellten Vorrichtung in größerem Maßstab und
  • 4 eine Draufsicht auf den Bereich des Drehverschluss mit Rotoren während des Vorschraubens in größerem Maßstab.
  • Die 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in ihren wesentlichen Teilen beispielhaft im Zusammenhang mit dem Abfüllen von Wein ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 betrifft dabei den Verfahrensschritt des Vorschraubens der Drehverschlüsse, der zwischen dem Aufstecken der Drehverschlüsse und dem endgültigen Aufschrauben der Drehverschlüsse auf die Flaschen liegt. Die Vorrichtung 1 ruht auf einem lediglich mit 2 angedeuteten Unterbau, der in die Konstruktion einer Abfüllanlage integriert sein kann oder aber auch die Vorrichtung 1 unabhängig von der bestehenden Abfüllanlage tragen kann, was insbesondere beim Nachrüsten von Abfüllanlagen als vorteilhaft erweist.
  • Die Vorrichtung 1 besitzt ein bei Abfüllanlagen übliches Transportband 3, auf dem die bereits mit Wein, Saft oder sonstigen Flüssigkeiten gefüllten Flaschen 4 angeordnet sind und in Richtung des Pfeils 5 in den Wirkungsbereich der Vorrichtung 1 gebracht werden. Die Längsachse der Flaschen 4 ist mit dem Bezugszeichen 6 gekennzeichnet. Auf den Flaschen 4 sitzt jeweils lose ein Drehverschluss 7, der in der vorgeschalteten Bearbeitungsstation locker auf den Flaschenhals gesteckt worden ist.
  • Zu beiden Seiten des Transportbandes 3 und im lichten Abstand dazu verlaufen in Transportrichtung 5 zwei Bodenteile 8 und 9, an deren dem Transportband 3 zugeordneten Längsränder jeweils ein Führungswinkel 10, 11 angeordnet ist. Die vertikalen Schenkel der Führungswinkel 10, 11 bilden auf diese Weise einen Führungskanal für die Flaschen 4. Um dabei die Flaschen 4 exakt in der Transportrichtung 5 auszurichten, sind entlang der sich einander zugewandten, innen liegenden oberen Ränder der Führungswinkel 10, 11 Gleitschienen 12 und 13 befestigt, die die Flaschen 4 seitlich abstützen. Im Eintrittsbereich in die Vorrichtung 1 weisen die Gleitschienen 12 und 13 innenseitig jeweils eine leichte Anschrägung auf, wodurch sich eine leicht trichterförmige Aufweitung ergibt, die den Eintritt der Flaschen 4 in den Führungskanal erleichtert. Die horizontalen Schenkel der Führungswinkel 10, 11 dienen zur Befestigung an den Bodenteilen 8, 9, wobei die Art der Befestigung, wie durch die Pfeile 14 angedeutet, eine Justierung der Führungswinkel 10, 11 quer zur Transportrichtung 5 ermöglicht. Im einfachsten Fall weisen die Führungswinkel 10, 11 hierzu Langlöcher auf, durch welche sich Befestigungsschrauben erstrecken, die die Bodenteile 8, 9 eingreifen. Bevorzugt sind jedoch quer zur Transportrichtung 5 verlaufende, sich einerseits an den Bodenteilen 8, 9 und andererseits an den Führungswinkeln 10, 11 abstützende Einstellschrauben, mit Hilfe derer die Lage der Führungswinkel 10, 11 gegenüber dem Transportband 3 exakt einstellen lässt. Auf diese Weise bilden die Führungswinkel 10, 11 zusammen mit dem Transportband 3 eine Aufnahme für die Flaschen 4, in der diese quer zur Transportrichtung 5 gehalten sind. Die Funktion des Gegenhalters übernimmt dabei der Führungswinkel 10 und/oder Führungswinkel 11.
  • An den beiden äußeren Längsseiten des Transportbandkastens sind sich auf einer Höhe gegenüberliegende, vertikal ausgerichtete Gewindebuchsen 15 und 16 angeschraubt, in die mit ihrem unteren Ende jeweils eine vertikale Führungsstange 17, 18 eingeschraubt ist. Die Führungsstangen 17 und 18 erstrecken sich über das obere Ende der Flaschen 4 hinaus und sind dort über eine Traverse 19 miteinander verbunden. Die Traverse 19 weist zu diesem Zweck an ihren Enden jeweils eine Gleitbuchse 20, 21 auf, die längsverschieblich auf der jeweiligen Führungsstange 17, 18 sitzt und auf einer vorgewählten Höhe festgestellt werden kann, beispielsweise mit Hilfe von Klemm- oder Madenschrauben. Auf diese Weise ist eine Höheneinstellung der Traverse 19 vornehmbar, wie es die Pfeile 22 versinnbildlichen.
  • Die Traverse 19 dient als Support für zwei Rotoren 23, 24, die in gegenseitigem Abstand spiegelbildlich zur Transportrichtung 5 angeordnet sind. Jeder Rotor 23, 24 ist mit seiner Rotorachse 25 frei drehbar in der Traverse 19 gelagert, wobei auf dem oberhalb der Traverse 19 liegenden Achsenabschnitt eine Riemenscheibe 26 drehfest sitzt. Wie 3 zeigt, führt ein Antriebsriemen 27 zu den beiden Riemenscheibe 28 der Rotoren 23, 24 und im Weiteren zu einem ebenfalls an der Traverse 19 befestigten Elektromotor 29. Über den Antriebsriemen 27 treibt der Elektromotor 29 die beiden Rotoren 23, 24 mit gleichem Drehsinn und gleicher Drehzahl an. Den Drehsinn der Rotoren 23, 24 und des Elektromotors 29 zeigen die Pfeile 30.
  • Eine dazu alternative Antriebsart besteht darin, jeden Rotor mit einem eigenen Antriebsmotor auszustatten, was in einfacher Art und Weise dadurch geschehen kann, dass der Rotorkopf direkt auf der Motorwelle sitzt.
  • Unterhalb der Traverse 19 enden die Rotorachsen 25 auf Höhe der oberen Enden der Flaschen 4, wo jeweils ein Rotorkopf 31 drehfest auf der Rotorachse 25 angeordnet ist. Der Rotorkopf 31 wird im Wesentlichen von einem Teller 32 gebildet, dessen Umfang achsparallele Aufnahmeschlitze zur Verankerung radial zur Rotorachse 25 abstehender stabförmiger Mitnehmerelemente 33 aufweist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind drei Mitnehmerelemente 33 in einheitlichem Umfangsabstand vorgesehen, was jedoch eine geringere oder größere Anzahl nicht ausschließt. Beispielsweise können auch zwei, vier, sechs, acht oder mehr Mitnehmerelemente 31 über den Umfang eines Rotorkopfes 31 verteilt sein. Der Abstand der Rotoren 23 und 24 sowie die Länge der Mitnehmerelemente 33 sind so gewählt, dass der Flugkreis der Enden der Mitnehmerelemente 33 bis knapp zur Flaschenlängsachse 6 reicht. Durch eine lediglich mit den Pfeilen 34 dargestellte, quer zur Transportrichtung 5 verschiebliche und feststellbare Lagerung der Rotoren 23 und 24 an der Traverse 19 ist es möglich, den radialen Abstand der beiden Rotoren 23, 24 zueinander einzustellen und damit Einfluss auf die relative Lage der Enden der Mitnehmerelemente 33 gegenüber der Flaschenlängsachse 4 zu nehmen.
  • Jedes Mitnehmerelement 33 besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Material mit elastischen Eigenschaften wie zum Beispiel Gummi, in das zur Ertüchtigung eine Gewebeeinlage eingearbeitet sein kann. Anstelle der beschriebenen stabförmigen Mitnehmerelemente 33 können die Mitnehmerelemente auch von Borsten oder Fäden gebildet sein, so dass dadurch der Rotorkopf 31 eine bürstenartige Ausbildung erhält. Alternativ hierzu kann am Ende der Rotorachse auch eine in den Figuren nicht dargestellte Mitnehmerscheibe befestigt sein, deren elastisch verformbarer Umfang sich bis zur Flaschenlängsachse 4 erstrecken kann.
  • Bei einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung können die Rotorachsen 25 gegenüber der Flaschenlängsachse 4 in bzw. entgegen der Transportrichtung 5 geneigt sein, so dass der von den Mitnehmerelementen 33 auf den Drehverschluss 7 aufgebrachte Impuls zusätzlich eine nach unten weisende geringe Kraftkomponente aufweist, die einem unbeabsichtigten nach Obengleiten des Drehverschlusses 7 infolge des ersten Kontaktes mit den Mitnehmerelementen 33 vorbeugt.
  • Im Betrieb einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 drehen sich die Rotoren 23 und 24 kontinuierlich, beispielsweise mit einer Drehzahl von 1400 U/min. Die radial äußeren Enden der Mitnehmerelemente 33 rotieren dabei auf einem einheitlichen Flugkreis, der die jeweilige Rotationsfläche der Rotoren 23, 24 bildet. Die Flaschen 4 werden mit lose aufgestecktem Drehverschluss 7 von dem Transportband 3 in den Wirkbereich der Rotoren 23 und 24 gebracht, wobei die von den rotierenden Mitnehmerelementen 33 beschriebene Rotationsfläche zunächst den Drehverschluss 7 einer Flasche 4 tangiert und dann bei anhaltender Flaschenbewegung überschneidet. Dadurch kommen die rotierenden Mitnehmerelemente 33 bei jeder Umdrehung kurzzeitig in Kontakt mit dem Außenumfang des Drehverschlusses 7, an dem sie entlang streichen. Dieser Moment ist in 4 dargestellt.
  • Der dabei auf den Drehverschluss 7 ausgeübte Drehimpuls ist ohne nennenswerte axial nach unten gerichtete Kraftkomponente und bewirkt eine Rotationsbewegung des Drehverschlusses 7 auf dem Flaschenhals. Mit der Rotation des Drehverschlusses 7 geht aufgrund der Führungswirkung des Flaschenhalses eine Zentrierung des Drehverschlusses 7 einher, was dazu führt, dass der Drehverschluss 7 in bestimmungsgemäßer Art mit seinem Innengewinde in das Außengewinde der Flasche 4 greift.
  • Die von den Mitnehmerelementen 33 aufgebrachte Rotationsbewegung des Drehverschlusses 7 dient einem ersten Aufschrauben sprich Vorschrauben des Drehverschlusses 7 auf die Flasche 4, ohne jedoch den Drehverschluss 7 mit der für ein dichtes Verschließen der Flasche 4 notwendigen Kraft zu beaufschlagen. Dies geschieht erst in einer der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 nachgeschalteten Bearbeitungsstation, wo der Drehverschluss 7 mit Hilfe eines Verschließkopfes unter gleichzeitigem Aufbringung einer axialen Druckkraft und eines Drehmoments endgültig auf die Flasche 4 aufgeschraubt wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1519891 B1 [0003]

Claims (17)

  1. Vorrichtung zum zumindest teilweisen Aufschrauben eines Drehverschlusses (7) mit Innengewinde auf eine Flasche (4), – mit einer Aufnahme, in der die Flasche (4) mit aufrechter Flaschenlängsachse (6) gehalten ist, und – mit einem motorisch angetriebenen Rotor (23, 24) zum Aufschrauben des Drehverschlusses (7), – dessen Rotorachse (25) parallel oder annähernd parallel zur Flaschenlängsachse (6) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass – Rotor (23, 24) und Aufnahme in radialem Abstand zueinander angeordnet sind und – der radiale Abstand zwischen Flaschenlängsachse (6) und Rotorachse (25) derart ist, dass der Rotor (23, 24) mit zumindest einem Teil seiner Rotationsfläche in Wirkeingriff mit dem lose auf die Flasche (4) aufgesteckten Drehverschluss (7) bringbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (23, 24) bezogen auf die Rotorachse (25) sich radial erstreckende Mitnehmerelemente (33) besitzt, die mit ihren radial äußeren Enden die wirksame Rotationsfläche bilden.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerelemente (33) von Stäben, Borsten oder Fäden gebildet sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerelemente (33) zumindest im Bereich ihrer äußeren Enden aus einem verformbaren, vorzugsweise elastischen Material bestehen, beispielsweise aus Gummi.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerelemente (33) aus einem Verbundmaterial bestehen mit einer Verstärkungslage im Inneren der Mitnehmerelemente (33).
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor eine konzentrisch auf der Rotorachse sitzende Mitnehmerscheibe besitzt, deren Außenumfang die wirksame Rotationsfläche bildet.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerscheibe zumindest im umfangsnahen Bereich elastisch verformbar ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (23, 24) im Bereich der wirksamen Rotationsfläche ein Material mit hohem Reibungskoeffizienten aufweist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme einen Gegenhalter aufweist, mit einer bezüglich der Rotorachse (25) in radialer Richtung wirksamen Anlagefläche für eine Flasche (4), vorzugsweise einer in radialer Richtung wirksamen und einstellbaren Anlagefläche.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme ein stationäres Halteteil umfasst und die Flasche (4) manuell in das Halteteil und damit den Wirkbereich des Rotors (23, 24) bringbar ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme einen Abschnitt eines Transportbandes (3) umfasst, auf dem die Flasche (4) in den Wirkbereich des Rotors (23, 24) bringbar ist.
  12. Vorrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme und/oder der Rotor (23, 24) zur Einstellung der relativen gegenseitigen Position in radialer Richtung und/oder vertikalen Richtung verstellbar gelagert sind.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale radiale Abstand zwischen Rotor (23, 24) und Flasche (4) derart ist, dass sich die Rotationsfläche bis maximal zur Längsachse (6) der Flasche (4) erstreckt.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Rotorachse (25) und Flaschenlängsachse (6) in einer Lotebene auf deren gegenseitigen Abstand gegeneinander geneigt sind.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mehrere Rotoren (23, 24) aufweist, die jeweils paarweise symmetrisch um eine Aufnahme angeordnet sind.
  16. Anlage zum Befüllen und Verschließen von Flaschen (4) mit einer Station zum Befüllen der Flaschen (4), einer Station zum Aufstecken von Drehverschlüssen (7) auf die Flaschen (4) und einer Station zum Aufschrauben der Drehverschlüsse (7) auf die Flaschen (4), gekennzeichnet durch eine Station zum Vorschrauben der Drehverschlüsse (7) mit einer Vorrichtung gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 15, wobei die Vorrichtung (1) der Station zum Aufschrauben der Drehverschlüsse (7) vorgeschaltet ist.
  17. Verfahren zum Aufschrauben eines Drehverschlusses (7) auf eine Flasche (4) mit folgenden Verfahrensschritten: a) Loses Aufstecken des Drehverschlusses (7) auf die Flasche (4), b) Aufbringen einer Rotationsbewegung auf den Drehverschluss (7) ohne Aufbringung einer externen in Richtung der Flaschenlängsachse (6) wirkenden Kraft, c) Aufbringen einer Rotationsbewegung auf den Drehverschluss (7) unter Aufbringung einer externen in Richtung der Flaschenlängsachse (6) wirkenden Kraft.
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