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Verfahren zum Ausrichten von offenen oder geschlossenen Flaschen Zum
Ausrichten von offenen oder geschlossenen Flaschen, z.B. in Etikettiermaschinen,
wurden die Flaschen bisher üblicherweise so lange um ihre Längsachse gedreht, bis
die Verschlußteile in der vorgesehenen Stellung von einer mechanisch abtastenden
Fühl- und Sperrvorrichtung arretiert wurden. Es ist auch bekannt, die Neigung der
Bügelverschlußteile, ihre unsymmetrische Anordnung, ihr unmittelbares Leitvermögen
für elektrischen Strom und ähnliche Eigenschaften zum Einrichten auszunützen. Die
Flasche wird dabei so lange gedreht, bis der seitlich geneigte Draht des Verschlusses
gegen die als Riegel ausgebildeten Fühler gelangt oder einen Stromschluß zwischen
zwei elektrischen Kontaktstellen bildet Diese bekannten Verfahren sind jedoch sehr
unsicher, da bei offenen und verbogenen Verschlüssen die Stellung der Verschlußteile
nicht immer gleich ist und diese daher nicht immer in die mechanische Fühl-und Sperrvorrichtung
einrasten. Die elektrische Leitfähigkeit ist häufig durch isolierende Schmutzod.
dgl. Schichten unterbunden. Außerdem ist die mechanische Beanspruchung solcher Vorrichtungen
ziemlich groß und die Fühler, Sperren und Hebel müssen häufig erneuert werden. Alle
bekannten Verfahren haben zudem den Nachteil, daß sie nur für die eine oder die
andere Verschlußart sowie entweder für offene oder geschlossene Flaschen benützt
werden können. Das automatische Ausrichten von Kronenkork- oder Kunststoffverschlußflaschen
mit unsymmetrisch angeordneten Metallschmuckfolien, wie es z. B. zum nachträglichen
Etikettieren in Etikettiermaschinen nötig ist, war bisher nicht möglich. Vielmehr
mußten die Flaschen von Hand ausgerichtet werden oder die Etiketten wurden nicht
vorschriftsmäßig angebracht.
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Um diese Nachteile der bekannten mechanischen und elektromechanischen
Ausrichtvorrichtungen möglichst auszuschalten, wird ein Verfahren zum Ausrichten
von offenen oder geschlossenen Flaschen durch Drehen um ihre Symmetrieachse und
Abtasten der am Flaschenhals unsymmetrisch angeordneten Metallteile, wie abstehende
Verschlußteile und Metallfolien od. dgl. vorgeschlagen, bei dem die Flasche in einem
an den Flaschenkopf gelegten elektromagnetischen Hochfrequenzfeld gedreht und durch
die dabei auftretenden Feldänderungen elektromagnetische Steuerimpulse gewonnen
werden, vermittels welcher das Weiterdrehen der Flaschen bei Erreichen der Sollstellung
unterbrochen oder beendet wird. Die Gewinnung elektromagnetischer Steuerimpulse
aus der Änderung eines elektromagnetischen Hochfrequenzfeldes ist an sich bekannt;
die Anwendung des Ver-
fahrens zum Ausrichten von Flaschen ist Gegenstand der Erfindung.
Hierbei werden alle Metallteile erfaßt und zwar unabhängig davon, ob die Flasche
offen oder verschlossen, ob die Verschlußteile verbogen sind oder ob die Flasche
symmetrisch angeordnete Metallfolien, zum Beispiel Aluminiumkapseln aufweist oder
nicht.
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Zur Durchführung des Verfahrens wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
daß die Flasche in einem an den Flaschenkopf gelegten, an sich bekannten elektromagnetischen
Hochfrequenzfeld gedreht, durch die dabei auftretenden Feldänderungen in an sich
bekannter Weise elektromagnetische Steuerimpulse gewonnen werden, vermittels der
das Weiterdrehen der Flaschen bei Erreichen der Sollstellung unterbrochen oder beendet
wird.
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Weiter wird vorgeschlagen, daß zwischen Arretierkrone und Gestell
eine Beschleunigungsfeder für die Abwärtsbewegung der Arretierkrone vorgesehen ist.
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Diese Beschleunigungsfeder dient zum Beschleunigen des Abfalls des
Magneten, damit die Arretierkrone in kürzester Frist nach dem Schaltvorgang auf
den Flaschenkopf gebracht wird und das Weiterdrehen der Flasche unterbindet. Die
Arretierkrone kann eine Innenverzahnung oder auch Stifte zum Einrasten an den Flaschenverschlüssen
aufweisen.
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Weiter wird vorgeschlagen, daß zum Ausrichten von bewegten Flaschen
in Etikettier- oder Verschließmaschinen an jedem Flaschenteller der Maschine in
Höhe der Flaschenhälse bzw. Metallteile ein elektromagnetischer Hochfrequenztaster
vorgesehen und über ein Schaltgerät mit einem Betätigungsmagneten gekuppelt ist,
welcher eine auf- und gegen die Flasche abwärts bewegbare Arretierkrone aufweist.
Durch die Zuordnung eines Hochfrequenztasters mit Schaltgerät und Betätigungsmagnet
zu jedem Flaschenteller kann der Ausrichtevorgang kontinuierlich während
des
Weiterlaufens der Flasche auf dem Bearbeitungsweg vor sich gehen und eine hohe Leistung
der betreffenden Maschine erzielt werden.
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Gemäß der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß am Schaltgerät
die Intensität auf die jeweilige Flachenverschlußart oder auf andere Metallteile
der Flasche, z. B. Flaschenverzierungskapseln, durch Drehknopf einstellbar ist oder
daß derHochfrequenztaster an seinem Halter verstellbar vorgesehen ist.
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Der Hochfrequenztaster kann wahlweise höhen- oder seitenverstellbar,
vor- und zurückschiebbar oder kippbar angeordnet sein. Auch die Verstellbarkeit
in mehrere Richtungen gleichzeitig ist möglich. Hierdurch kann beim Verarbeiten
von verschiedenen Flaschen in ein und derselben Maschine das Hochfrequenzfeld jeweils
auf die bestimmten Metallteile eingestellt bzw. ausgerichtet werden.
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Da sowohl die Verschlüsse von geöffneten Bügel-und Hebelverschlußflaschen,
als auch die geschlossenen Flaschen unsymmetrische Anordnung der Metallteile aufweisen,
kann das Verfahren und die Vorrichtung zum Ausrichten von offenen oder geschlossenen
Flaschen verwendet werden, beispielsweise als Ausrichtestation in Bügelverschließ-
oder in Etikettiermaschinen.
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Die Abtastung der Verschlußteile erfolgt mittels eines Hochfrequenzfeldes,
das in nächste Nähe der Flaschenverschlüsse gelegt wird. Entweder erfolgt durch
die Metallteile der Verschlüsse oder die Halsmetallfolien eine Dampfung der Hochfrequenzschwingungen,
die dann nach entsprechender Verstärkung die Schaltvorgänge auslösen oder es erfolgt
eine Verstimmung des Schwingkreises, z. B. durch Veränderung der Rückkopplung, die
ebenfalls nach entsprechender Verstärkung die weiteren Schaltvorgänge auslöst. Auch
kapazitive Veränderungen können Verwendung finden, soweit nicht bereits die Flasche
selbst und nicht nur die Metallteile des Verschlusses entsprechende Schaltvorgänge
auslösen. Damit eindeutige Schaltvorgänge zustande kommen, können in bekannter Weise
elektronische Schaltelemente, z. B.
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Relaisröhren, Verwendung finden, die nach Erreichen einer bestimmten
Gitterspannung den vollen Anodenstrom öffnen und so Rechteckimpulse abgeben. Zweckmäßigerweise
werden jedoch an Stelle von Röhren usw. Transistoren, Kleinbauelemente, gedruckte
Schaltungen verwendet und im zusammengebauten, funktionsfähigen Zustand in Kunstharzmasse
vergossen, so daß die wesentlichsten Elemente zur Erzeugung des Hochfrequenzfeldes,
sowie zur Verstärkung der Impulse gegen Feuchtigkeit und mechanische Angriffe in
bekannter Weise geschützt sind und jeweils ein kompakter, leicht auswechselbarer
Baustein vorliegt.
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In den Zeichnungen ist das erfindungsgemäße Verfahren an Hand von
beispielsweise und schematisch dargestellten Vorrichtungen für eine Ausrichtestation
für verschlossene Bügelverschlußflaschen erläutert.
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A b b. 1 zeigt einen Schnitt durch die Ausrichtevorrichtung, Ab b.
2 zeigt den Grundriß entsprechend Ab b. 1, A b b. 3 und 4 zeigen einen Ausschnitt
mit Arretierkrone, Hochfrequenztaster und Flaschenhals im vergrößerten Maßstab während
zweier Abtastvorgänge, Abt. 5 zeigt eine Flasche mit unsymmetrischer Schmuckfolie,
wie sie nach der Erfindung ebenfalls ausgerichtet werden kann,
-A b b. 6 zeigt schematisch
den Aufbau der Steuervorrichtung im Blockschaltbild, A b b. 7 zeigt ein beispielsweises
schematisches Schaltbild.
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Die Flasche 1 steht auf dem Flaschenteller 2, der über eine nicht
gezeichnete Vorrichtung in Drehung versetzt wird. Nach außen wird die Flasche 1
durch das Geländer 3 geführt, während innen eine Zentriervorrichtung 4 die Flasche
unter der Arretierkrone 5 einmittet. In Höhe des Flaschenverschlusses 6 ist ein
Hochfrequenztaster 7 angeordnet; in diesem gegen die Flaschenmündung erstreckten
magnetischen Feld 8 wird die Flasche 1 mitsamt Metallverschluß 9 gedreht. Sobald
die Metallteile 9 aus dem Bereich des Magnetfeldes 8 gelangen, wird durch einen
Impuls das Schaltgerät 10 und der Magnet 11 stromlos, sein Anker 11' fällt ab und
senkt die Arretierkrone 5 auf den Verschluß 6 (A b b. 4), der so in der vorbestimmten
Stellung festgehalten wird. Zur Beschleunigung der Einfallbewegung der Arretierkrone
5 ist zwischen ihr und dem Gestell 12 eine Beschleunigungsfeder 13 vorgesehen. Der
Hochfrequenztaster 7, die Einmittvorrichtung 4, der Magnet 11 und der Schalter 10
können sämtliche an oder auf einem Gestell 12, das auf dem mitlaufenden Tisch 14
befestigt ist, angeordnet sein, wobei der Hochfrequenztaster 7 in Langlöchern mittels
Schrauben 25 höhenverstellbar vorgesehen ist.
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In A b b. 2 ist im Grundriß dargestellt, wie sich das Magnetfeld
8 des Hochfrequenztasters 7 gegen die Verschlußteile 9 erstreckt.
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Ab b. 3 zeigt eine Seitenansicht der Verschlußteile innerhalb des
Magnetfeldes 8, wobei sich die Arretierkrone 5 noch über der Flasche 1 befindet.
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A b b. 4 zeigt die Metallteile 9 des Verschlusses 6 außerhalb des
Magnetfeldes 8, wobei der Taster 7 den Impuls zum Senken der Arretierkrone 5 ausgelöst
hat und die Verschlußteile 9 in der Arretierkrone 5 eingerastet sind und somit die
Flasche 1 in der vorbestimmten Arbeitsstellung festgehalten ist.
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Ab b. 5 zeigt eine Flasche 1, bei der eine Schmuckfolie 27 unsymmetrisch
angeordnet ist und die auf dieselbe Art und Weise wie zuvor für den Bügelverschluß
beschrieben ausgerichtet werden kann.
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Die Vorrichtung zum erfindungsgemäßen Abtasten der Flaschenverschlüsse
ist in A b b. 6 schematisch als Blockschaltbild dargestellt. Von einem Netzanschlußgerät
15 wird ein Schwingkreis 16 gespeist, dessen Hochfrequenzschwingungen über eine
Ausgangsspule im Hochfrequenztaster 7 als elektromagnetisches Schwingfeld 8 gegen
den Flaschenkopf gelangen, der sich während des Abtastvorganges in diesem Schwingfeld
8 dreht. Als Schwingungsfrequenzen werden solche zwischen 35 und 80 kllz bevorzugt.
Befinden sich im Schwulgfeld 8 Metallteile, z. B.
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Bügelverschlußteilef wird das Feld stark gedämpft und die Schwingungen
des Schwingkreises brechen zusammen. Sobald jedoch die Metallteile aus dem Schwingfeld
8 herausgelangen, setzen die Schwingungen wieder ein, wodurch eine änderung des
Anodenstromes der Schwingstufe entsteht. Diese Änderung wird nun in der Schaltstufe
17 dazu verwendet, Relaisröhren oder relaisartig wirkende Bausteine je nach der
Schaltung zu sperren, durchzuschalten oder zu zünden, so daß der Hubmagnet 11, der
bisher vorzugsweise im Ruhestromkreis unter Spannung stand, Die ArretierkroneS gelangt
dabei auf die Flasche stromlos wird, wonach der Magnetanker 11' abfällt.
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Die Arretierkrone 5 gelangt dabei auf die Flasche gemäß Ab.4; der
Ausrichtevorgang ist dann beendet.
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In A b b. 7 entsteht das auf Metallteile besonders gut ansprechende
Hochfrequenzfeld 8 in den Spulen 18 des Gitterkreises 19. Der Schwingkreis 20 ist
anodenseitig mit der Röhre 21 verbunden und steht unter der mit Hilfe des Potentiometers
24 nachstellbaren Anodenspannung Ul; die Spule des Schwingkreises 20 könnte auch
mit der Spule 18 des Gitterkreises mehr oder weniger stark gekoppelt sein. Sobald
in das Schwingfeld 8 Verluste verursachende Metallteile gelangen, wird die Schwingung
durch entsprechende Steuerung des Gitters der Röhre 21 stark gedämpft. Infolge der
Gittergleichrichtung ändert sich der Anodenstrom der ersten Röhre und damit auch
über die Potentiometeranordnung 22 die Gittervorspannung der Schaltröhre 23. Dadurch
fließt durch den Magneten 11 infolge der Steuerspannung U2 der Steuerstrom, der
den Magnetanker 11' mit Krone 5 in die obere, angezogene Stellung bringt oder hält.
Sobald die Metallteile wieder aus dem Hochfrequenzfeld 8 entfernt sind, entfällt
die Dämpfung und die Schwingung von Röhre 21 und Schwingkreis 20 setzt in voller
Stärke ein. Durch die dabei entstehende Änderung der Gittervorspannung der Röhre
23 wird der Stromfluß durch den Magneten 11 unterbrochen, der Magnetll' fällt ab
und die Krone 5 sperrt die Weiterbewegung der Flasche. An Stelle einer Ruhestromschaltung
ist auch eine Arbeitsstromschaltung möglich. Die Ausrichtevorgänge gemäß der Erfindung
können auch nacheinander mehrmals bei ein und derselben Flasche eingeleitet werden,
was zweckmäßig ist, wenn zum Beispiel mehrere Etiketten nacheinander aufgeklebt
werden und die Flaschen zwischen den einzelnen Vorgängen neu ausgerichtet werden
müssen. Es ist auch möglich, zunächst die noch offenen Flaschen auszurichten, sie
dann zu verschließen, entsprechend den verschlossenen Verschlüssen die Flaschen
erneut auszurichten und sie dann schließlich ein- oder mehrmals zu etikettieren
und sie mit Verzierungsfolien zu versehen. Auf kapazitive Veränderungen ansprechende
Vorrichtungen sind zum Abtasten von Metallteilen weniger gut geeignet, ebenso wie
Vorrichtungen, bei denen allein die Rückkopplung eines Schwingkreises durch die
unterschiedliche Verteilung der Flaschenverschlußteile beeinflußt wird. In diesen
Fällen müssen meist Einstell- und Abstimmvorrichtungen vorgesehen und von Zeit zu
Zeit nachgestellt werden. Alle entsprechende Schaltvorrichtungen sind an sich bekannt,
ihre Ausnützung zur Abtastung der Flaschenverschlüsse oder der metallischen Verzierungen
von Flaschen zum Zwecke des Ausrichtens der Flaschen, wobei die Flaschen während
der Abtastung unbeschadet einer etwaigen Umlaufbewegung um die Mittelachse 28 einer
Rundlaufmaschine zusätzlich um die eigene Achse 29 gedreht werden, ist Gegenstand
der Erfindung.
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Das Schaltgerät 10, in dem die elektrischen Anschlüsse und elektronische
Teile - wie in den Schaltbildern angegeben - angeordnet sind, gibt den entsprechend
verstärkten Impuls an den Hubmagneten 11 weiter. Am Schaltgerät 10 ist außerdem
ein Dreh-
knopf 26 vorgesehen, durch den die Intensität des elektromagnetischen Feldes
8 und auch die Ansprechempfindlichkeit der elektronischen Teile verstelllt werden
können. Dadurch kann das Schaltgerät auf die jeweilige Flaschenverschlußart oder
auf andere Metallteile der Flasche, z. B. die Flaschenverzierungskapsel, so eingestellt
werden, daß das gewünschte Ansprechen des Elektromagneten 11 zum gewünschten Zeitpunkt
erfolgt.