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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verschließmaschine umlaufender Bauart für Behälter mit Schraubverschlüssen, umfassend ein zentrales, fest montiertes Tragelement, um welches wenigstens ein Drehträger mit einer Mehrzahl von Verschließanordnungen mittels eines ersten Motors umlaufend antreibbar angeordnet ist. Die Verschließanordnungen weisen heb- und senkbare, und mittels eines zweiten Motors drehbare Verschließwerkzeuge auf, die an ihrer Unterseite einen Verschließkopf für die Aufnahme von Schraubverschlüssen aufweisen. Statt Motoren, wie zum Beispiel Elektromotoren, können auch alle anderen Arten von Antrieben vorgesehen sein.
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An der Verschließmaschine kann statt eines Motors lediglich ein Antriebsritzel angeordnet sein, welches durch einen Motor oder eine Antriebsvorrichtung angetrieben wird, der/die einen Antrieb für eine oder gleichzeitig für mehrere separate Verschließmaschinen bereitstellt. Derartige Maschinen haben weiterhin eine mit dem Tragelement verbundene Kopfplatte und eine an dem Tragelement und/oder an der Kopfplatte montierte nicht rotierende Steuerkulisse zum Heben und Senken der Verschließköpfe beim Umlauf der Verschließanordnungen um das Tragelement. Beide Motoren sind unabhängig voneinander steuerbar, womit zum einen die Geschwindigkeit der Verschließmaschine selbst und die Geschwindigkeit der Verschließwerkzeuge in den Verschließanordnungen unabhängig voneinander einstellbar ist. Die beiden Motoren weisen jeweils ein Antriebszahnrad zum Zusammenwirken mit Zahnkränzen an der Verschließmaschine auf. Eine derartige gattungsgemäße Verschließmaschine ist zum Beispiel aus der
WO 2012/163449 A1 bekannt.
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Während die Funktionsweise einer derartigen Verschließmaschine zufriedenstellend ist, treten Nachteile auf, wenn einzelne Baugruppen auszuwechseln sind und daher die Verschließmaschine auseinandergenommen werden soll.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Verschließmaschine der gattungsgemäßen Art derart weiterzuentwickeln, dass sie kompakt gebaut und von oben her leicht demontierbar ist. Eine derartige Verschließmaschine ist charakterisiert durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind auch in der Beschreibung und in der Zeichnung beschrieben.
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Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe bei einer Verschließmaschine der oben genannten gattungsgemäßen Art dadurch gelöst, dass das Tragelement ein unteres Tragelement umfasst, das an seinem oberem Ende mit einem mittleren Tragelement verbunden ist, welches einen Lagerabschnitt bildet und wenigstens ein Drehlager für den Drehträger aufweist. Das untere Tragelement kann als längere Säule mit kreisrundem oder polygonalem Querschnitt ausgebildet sein, die vorzugsweise an ihrer Oberseite einen Flansch trägt, an welchem das mittlere Tragelement, welches den Lagerabschnitt bildet, verschraubt ist.
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Das mittlere Tragelement ist lösbar mit einem oberen Tragelement verbunden, das wiederum lösbar mit der Kopfplatte verbunden ist. Auf diese Weise kann die Verschließmaschine von oben, das heißt von der Kopfplatte her, sukzessive demontiert werden, und der zur Demontage notwendige Raum über der Verschließmaschine kann vergleichsweise klein gehalten werden. Zum Beispiel muss er nicht sehr viel höher als das obere Tragelement sein. Die Rotationsachse des Antriebszahnrads des ersten Motors ist parallel zur Maschinenachse ausgerichtet und kämmt einen am Drehträger ausgebildeten Zahnkranz. Auf diese Weise kann die Antriebskraft von dem ersten Motor bzw. dem ersten Antrieb leicht auf den Drehträger übertragen werden.
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Auch das zweite Antriebszahnrad des zweiten Motors ist parallel zur Maschinenachse ausgerichtet und kämmt einen an dem Steuerelement ausgebildeten zweiten Zahnkranz. Damit verlaufen die Antriebskomponenten parallel zur Maschinenachse und lassen sich bei einer Demontage der Verschließmaschine ebenfalls leicht demontieren, was unter anderem dadurch erleichtert wird, dass als miteinander in Eingriff tretende Antriebselemente jeweils ein Antriebszahnrad eines Antriebs bzw. Motors mit einem Zahnkranz des Drehträgers bzw. Steuerelements zusammenwirkt. Diese Antriebskomponenten sind völlig leicht voneinander trennbar.
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Die erfindungsgemäße Verschließmaschine, die insbesondere zum Verschließen von Schraubverschlussflaschen aus insbesondere Glas- und PET-Flaschen dient. Diese ist sehr kompakt herstellbar und leicht demontierbar als auch wieder zusammenbaubar, wobei auch die miteinander in Wechselwirkung tretenden Antriebskomponenten der Antriebe leicht lösbar und wieder miteinander verbindbar sind. Einzelne verschleißanfälligere Baugruppen können somit leicht und schnell ausgewechselt werden.
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Vorzugsweise erstreckt sich die Wellenführung wenigstens eines der beiden Motoren parallel zur Maschinenachse, was bei einer Demontage der Kopfplatte bzw. des oberen Tragelements automatisch zu einer Demontierung der miteinander in Wechselwirkung tretenden Antriebskomponenten führt. Die Wellenführung ragt dabei bis auf das Niveau des mittleren Tragelementes und treibt über das jeweilige endständig angeordnete Antriebszahnrad den jeweiligen Zahnkranz an.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Kopfplatte lösbar mit dem oberen Tragelement verbunden, so dass die Verschließmaschine von oben, das heißt von der Kopfplatte her, auf einfache Weise zu demontieren ist.
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Vorzugsweise ist das mittlere Tragelement, das heißt der Lagerabschnitt für den Drehträger, lösbar an dem unteren Tragelement befestigt, welches vorzugsweise als längere Tragsäule ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Verschließmaschine ungefähr bis zu einem vertikalen Level des Drehträgers oder Behälterträgers von oben her demontierbar ist, ohne dass die relativ lange Tragsäule, die dem unteren Tragelement entspricht, demontiert werden muss. Der Raum zum Montieren und Demontieren der Verschließmaschine ist daher wesentlich geringer als im Stand der Technik.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind das obere, das mittlere und das untere Tragelement von der Kopfplatte her über lösbare Verbindungen, z.B. Verschraubungen, demontierbar.
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Dieses erleichtert die Demontage der unterschiedlichen Tragelemente der Verschließmaschine und damit auch einzelner Antriebskomponenten, wie zum Beispiel Antriebswellen, Wellenführungen, Antriebszahnräder oder mit den Antriebszahnrädern der Motoren oder Antriebe zusammenwirkende Zahnkränze, die in der Regel verschleißträchtig sind. Durch die Anordnung der Drehlager für den Drehträger und vorzugsweise auch des Steuerelementes an dem mittleren Tragelement, welches vorzugsweise lösbar an dem unteren Tragelement gehalten ist, sind auch die ebenfalls verschleißbehafteten Drehlager für diese Komponenten leicht auswechselbar.
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Vorzugsweise ist das Steuerelement entweder an dem oberen Tragelement und/oder an dem Drehträger rotierbar gelagert, wodurch die Lagerung in effizienter Weise und ohne Auftreten großer Hebelkräfte erfolgen kann. Vorzugsweise ist hierbei das Steuerelement an oder auf dem Drehträger gelagert, was den Vorteil hat, dass lediglich das mittlere Tragelement das erste Drehlager für den Drehträger trägen muss und kein weiteres Drehlager mehr von dem unteren, mittleren oder oberen Tragelement getragen werden muss. Die gesamte Lagerung ist daher an dem mittleren Tragelement bzw. Lagerabschnitt vorgesehen, wodurch beide Drehlager, das heißt für den Drehträger als auch für das Steuerelement, an einer Komponente angeordnet und daher leicht ausgewechselt werden können.
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Vorzugsweise umschließt das obere Tragelement einen die Maschinenachse enthaltenden Innenraum, innerhalb dessen das Antriebszahnrad des ersten Motors zumindest größtenteils angeordnet ist. Eine Antriebswelle bzw. Wellenführung des ersten Motors kann sich somit innerhalb dieses Innenraums erstrecken, wodurch der gesamte vertikale Abschnitt, auch derjenige, der die Maschinenachse enthält, mit den Antriebskomponenten versehen werden kann, so dass die Verschließmaschine insgesamt sehr kompakt gebaut werden kann. Dadurch, dass die Antriebswelle des ersten Motors innerhalb dieses Innenraums angeordnet werden kann, ist somit auch eine leichte Separation der beiden Antriebswellen der beiden Motoren für den Drehträger und für das Steuerelement möglich, wobei dann das Antriebszahnrad des ersten Motors vorzugsweise im Innenraum angeordnet ist und das Antriebszahnrad des zweiten Motors vorzugsweise in dem Ringraum zwischen dem oberen Tragelement und einem äußeren Zahnkranz des Steuerelements, der mit einer Außenverzahnung der Verschließwerkzeuge zusammenwirkt.
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In diesem Zusammenhang ist auszuführen, dass vorzugsweise der Rotationsantrieb der Verschließwerkzeuge dadurch realisiert ist, dass das Antriebszahnrad des zweiten Motors mit einem Zahnkranz des Steuerelements zusammenwirkt und das Steuerelement einen äußeren Zahnkranz/Außenverzahnung aufweist, welche(r) die Außenverzahnung der Verschließwerkzeuge an den Verschließanordnungen kämmt. Auf diese Weise kann die Drehzahl der von den Verschließwerkzeugen gehaltenen Verschließköpfe unabhängig von der Rotationsgeschwindigkeit der Verschließmaschine, das heißt des Drehträgers, eingestellt werden.
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Vorzugsweise ist das obere Tragelement über einen Maschinensektor offen, in welchem das Antriebszahnrad des ersten Motors den Zahnkranz des Drehträgers kämmt. Da das Antriebszahnrad des ersten Motors innerhalb des Innenraums des oberen Tragelements angeordnet ist, das heißt von diesem umgeben ist, ist es notwendig, dass das obere Tragelement wenigstens über einen Sektor hin offen ist, so dass in diesem Sektor das Antriebszahnrad des ersten Motors mit einem Zahnkranz an dem Drehträger zusammenwirken kann. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn das obere Tragelement durch eine Vielzahl von parallelen Tragstreben gebildet ist, die vorzugsweise in einem identischen Abstand von der Maschinenachse und diese umgebend angeordnet sind. Entsprechend erstreckt sich dann vorzugsweise auch die Wellenführung des ersten Motors innerhalb des von dem oberen Tragelement umschlossenen Innenraums.
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Wie oben bereits ausgeführt, wird der Rotationsantrieb der Verschließwerkzeuge vorzugsweise über das Steuerelement gewährleistet, das von dem zweiten Motor rotiert wird und das mit einer Außenverzahnung der Verschließwerkzeuge in Wechselwirkung tritt.
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Die Auf-Ab-Bewegung der Verschließwerkzeuge, die letztendlich die Verschließköpfe mit den Schraubverschlüssen tragen, wird vorzugsweise über einen Läufer an der Oberseite der Verschließwerkzeuge realisiert, der an der Steuerkulisse der Verschließmaschine entlangläuft und entsprechend der Steuerkurve nach oben bzw. unten ausgelenkt wird. Die Verschließwerkzeuge und damit die Verschließköpfe sind somit in beliebiger Weise auf und ab bewegbar als auch rotierbar.
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In einer vorteilhaften Weiterführung der Erfindung ist das untere Tragelement in einem Bereich von 0 bis 40 cm, insbesondere 5 bis 30 cm, unterhalb des Drehträgers bzw. unterhalb des Behälterträgers mit dem Lagerabschnitt, insbesondere über einen Schraubflansch, verbunden. Dies hat den Vorteil, dass die demontierbare Höhe der Verschließmaschine sich nur über den vertikalen Abschnitt von der Kopfplatte bis zu dem Drehträger bzw. Behälterträger erstreckt und nicht die in der Regel sehr lange Tragsäule umfasst, die das untere Tragelement bildet. Das untere Tragelement kann so zum Beispiel eine Säule mit kreisrundem oder polygonalem Querschnitt sein.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind beide Motoren an der Kopfplatte befestigt, von der aus sich ihre Wellenführungen zum jeweiligen Antriebszahnrad vertikal und achsparallel zur Maschinenachse nach unten erstrecken. Dies führt dazu, dass die Antriebskomponenten der beiden Motoren oder Antriebe parallel zur Maschinenachse verlaufen und daher bei der Demontage der Verschließmaschine von oben her leicht mitdemontiert werden können.
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Vorzugsweise erstreckt sich die Wellenführung bzw. das Antriebszahnrad des zweiten Motors in den Ringbereich zwischen dem oberen Tragelement und den Verschließanordnungen, so dass die zusammenwirkenden Antriebskomponenten des ersten Motors und des zweiten Motors in unterschiedlichen radialen Abständen von der Maschinenachse angeordnet sind und damit leicht unabhängig voneinander demontierbar sind.
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Für den Fachmann ist es klar, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen in beliebiger Weise miteinander kombinierbar sind.
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In dieser Anmeldung werden folgende Begriffe synonym verwendet: Motor - Antrieb; Antriebszahnrad - Antriebsritzel; Behälter - Flasche; Steuerelement - Antriebselement für Verschließanordnungen;
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Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der schematischen Zeichnung beschrieben. In dieser zeigen:
- 1 eine perspektivische teilgeschnittene Ansicht einer Verschließmaschine, und
- 2 einen vergrößerten Abschnitt im mittleren Bereich der Verschließmaschine aus 1.
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Die Verschließmaschine 10 besteht in ihrem die Maschinenachse enthaltenen Zentrum aus einem unteren Tragelement 12 in Form einer polygonalen Tragsäule, an deren oberen Ende ein Schraubflansch 14 angeordnet ist. Auf diesem Schraubflansch 14 ist ein mittleres Tragelement 16 verschraubt, an dessen äußerer Umfangsfläche ein erstes Drehlager 38 für einen Drehträger 32 angeordnet ist, der an seinem Außenumfang eine Vielzahl von Verschließanordnungen 56 trägt. Auf dem mittleren Tragelement 16 ist ein oberes Tragelement 18 verschraubt, welches aus einer Vielzahl von vertikalen Tragstreben 20 besteht, die in einem äquidistanten Abstand um die Maschinenachse herum angeordnet sind. Diese Tragstreben 20 bilden an ihrer zur Maschinenachse weisenden Seite einen Innenraum 64. An ihrer Oberseite sind die Tragstreben 20 mittels Befestigungsschrauben 23 mit einer Kopfplatte 22 verschraubt. Die Kopfplatte 22 trägt einen ersten Motor 24, dessen Wellenführung 26 innerhalb des Innenraums 64 zwischen den Tragstreben 20 verläuft. An der Unterseite der Wellenführung 26 ist ein Antriebszahnrad 40 angeordnet, welches einen rotationsfest mit dem Drehträger 32 verbundenen Zahnkranz 42 kämmt. Auf diese Weise werden über den ersten Motor 24 der Drehträger 32 und damit die an seinem Umfang angeordneten Verschließanordnungen 56 mit einer einstellbaren Geschwindigkeit rotiert.
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Die Kopfplatte 22 trägt des Weiteren einen zweiten Motor 28, von dem aus eine Wellenführung 30 nach unten zu einem Antriebszahnrad 48 des zweiten Motors 28 führt, welches einen Zahnkranz 50 an dem Steuerelement 46 kämmt. Der darstellte Zahnkranz 50 ist ein Innenzahnkranz, kann aber auch in analoger Weise als Außenzahnkranz ausgebildet sein, wobei dann die Wellenführung und das Antriebszahnrad entsprechend hierzu radial außerhalb angeordnet werden muss.
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Das Steuerelement 46 ist mittels eines zweiten Drehlagers 44 auf dem Drehträger 32 gelagert. Das Steuerelement 46 kann sich somit unabhängig von dem Drehträger 32 drehen, wobei es jedoch auf oder an diesem gelagert ist. Das Steuerelement 46 weist eine Außenverzahnung oder äußeren Zahnkranz 54 auf, die/der eine Außenverzahnung 60 an Verschließwerkzeugen 58 der Verschließanordnungen 56 kämmt. Auf diese Weise werden durch den zweiten Motor 28 die Verschließwerkzeuge 58 der Verschließanordnung 56 steuerbar rotiert, wodurch die Rotation auf die am unteren Ende der Verschließwerkzeuge 58 angeordneten Verschließköpfe 58 übertragen wird, welche die Schraubverschlüsse tragen. Der Drehträger 32 ist über Verbindungselemente 67 in Form von vertikalen Streben mit einem Behälterträger 34 verbunden, der an seinem Außenumfang Behälteraufnahmen 35 für die Behälter 66 aufweist, so dass diese mittels des Behälterträgers 34 unter den Verschließanordnungen 56, d.h. unter deren Verschließköpfen 59 gehalten sind.
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Die Verschließwerkzeuge 58 sind an ihrer Oberseite mit einem Läufer 62 verbunden, der an der Steuerkurve einer Steuerkulisse 52 entlangläuft, die rotationsfest mit der Kopfplatte 22 und/oder den Tragstreben 20 verbunden ist. Auf diese Weise werden die Verschließwerkzeuge 58 und mit ihnen die Verschließköpfe 59 in definierter Weise rauf und runter bewegt, um somit die Schraubverschlüsse in einem Verschließvorgang auf die Behälter 66 aufzusetzen und festzuschrauben.
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Die erfindungsgemäße Verschließmaschine 10 ist hierdurch leicht von ihrer Kopfplatte 22 aus demontierbar, wobei mit dem Demontieren der Kopfplatte 22 und des oberen Tragelements 18 bzw. 20 auch leicht die miteinander zusammenwirkenden Antriebskomponenten 26, 30, 40, 48 des ersten Motors 24 mit dem Drehträger 32 und des zweiten Motors 28 mit dem Steuerelement 46 demontiert werden können. Die erfindungsgemäße Verschließmaschine 10 ist somit leicht demontierbar und einzelne Komponenten der Verschließmaschine können auf einfache Weise ausgewechselt werden. Die oben beschriebene Ausführungsform der Erfindung soll den Schutzbereich der Erfindung in keiner Weise begrenzen. Stattdessen ist die Erfindung realisierbar innerhalb des Schutzbereichs der nachfolgenden Patentansprüche.
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Der Schraubflansch 14 am oberen Ende des unteren Tragelements 12 liegt vertikal etwa im Bereich des Drehträgers 32, das heißt in einem vertikalen Abstand von maximal 30 cm. Dies führt dazu, dass für den Raum beim Demontieren der Maschine 10 nicht die Länge des unteren Tragelements, die in der Regel relativ groß ist, mitberücksichtigt werden muss. Durch die Erfindung können alle wesentlichen Komponenten der Verschließmaschine 10 von der Kopfplatte 22 aus bis zum Flansch 14 demontiert werden können, wobei dass das untere lange Tragelement 12 in Form der Tragsäule nicht demontiert werden muss, um Zugang zu allen wichtigen Komponenten der Verschließmaschine 10 zu erhalten.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Verschließmaschine
- 12
- unteres Tragelement
- 14
- Flansch zwischen unterem Tragelement und mittleren Tragelement (Lagerabschnitt)
- 16
- mittleren Tragelement (Lagerabschnitt)
- 18
- oberes Tragelement
- 20
- Tragstreben des oberen Tragelements
- 22
- Kopfplatte
- 23
- Befestigungsschrauben zur Verbindung der Kopfplatte am oberen Tragelement
- 24
- erster Motor
- 26
- Wellenführung des ersten Motors
- 28
- zweiter Motor
- 30
- Wellenführung des zweiten Motors
- 32
- Drehträger mit am Umfang angeordneten Verschließanordnungen
- 34
- Behälterträger
- 35
- Behälteraufnahme
- 38
- Drehlager
- 40
- Antriebszahnrad des ersten Motors
- 42
- Zahnkranz am Drehträger
- 44
- zweites Drehlager
- 46
- Steuerelement
- 48
- Antriebszahnrad des zweiten Motors
- 50
- Zahnkranz am Steuerelement
- 52
- Steuerkulisse
- 54
- äußerer Zahnkranz des Steuerelements
- 56
- Verschließanordnung
- 58
- Verschließwerkzeug
- 59
- Verschließkopf
- 60
- Außenverzahnung am Verschließwerkzeug
- 62
- Läufer des Verschließkopfes
- 64
- Innenraum im oberen Tragelement
- 66
- Behälter
- 67
- Verbindungselemente zwischen Drehträger und Behälteraufnahme
