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Vorrichtung zum Verschließen oder öffnen von Flaschen Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verschließen oder öffnen von Flaschen
' die auf einem endlosen Transportband zugeführt werden, dessen die Flaschen
in Reihe aufrechtstehend transportierender Abschnitt die Vorrichtung horizontal
und geradlinig durchläuft, wobei ein mit gleicher Geschwindigkeit wie das Transportband
laufendes endloses Halteband für Werkzeuge vorgesehen ist, die mindestens entlang
eines Teils einer Strecke, auf der das Halteband parallel zum Transportband verläuft,
jeweils mit einer Flasche zusammenwirken.
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Bei einer bekannten solchen Vorrichtung sind die Werkzeuge elastisch
nachgiebig gehaltene oder zum Teil selbst elastisch nachgiebige Blasrohre, die zum
Trocknen der Flaschen in diese eintauchen. Eine solche Vorrichtung ist jedoch nur
dazu geeignet, ein Fluid in die Flaschen einzublasen, läßt sich aber nicht verwenden,
wenn die Arbeitswerkzeuge zum Ausführen komplizierterer Arbeitsgänge mit den Flaschen
zusammenwirken sollen. Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, daß eine
Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung zum Verschließen von Flaschen mit
Kapseln oder Stöpseln, zum Aufschrauben zylindrischer oder konischer Gewindestöpsel
auf Flaschen, zum Abschrauben und Abnehmen der Stöpsel von den Flaschen und für
viele andere Arbeitsgänge an leeren und gefüllten Flaschen weitergebildet werden
kann.
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Hierzu ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die Werkzeuge des in
einer horizontalen Ebene umlaufenden Haltebandes in an diesem vorgesehenen Haltern
senkrecht verschieblich sind und sich mindestens während eines Teils ihres Umlaufs,
vorzugsweise über eine Rolle, auf einer hebenden und senkenden Schiene abstützen.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung gestattet ein stoßfreies und präzises Ausführen
komplizierter Arbeitsgänge an Flaschen.
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Zum Aufnehmen der Reaktionskräfte der Werkzeuge ist nach der Erfindung
vorgesehen, daß sich wenigstens entlang der Arbeitsstrecke der Werkzeuge beidseitig
Führungsschienen für die Halter der Werkzeuge erstrecken. Die Werkzeuge sind vorzugsweise
gegenüber ihren Halterr gegen Drehung gesichert.
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Zum Aufschrauben von Stöpseln auf die Flaschen hat sich eine Ausbildungsform
der Erfindung bewährt, bei der die Schiene entlang der Arbeitsstrecke einen abgesenkten
Abschnitt besitzt, so daß sich jedes Werkzeug mit einem von ihm gehaltenen Gewindestöpsel
auf einem Mündungsrand der Flasche abstützt, und daß längs dieser Arbeitsstrecke
auf einer Seite der Flaschenreihe eine an sich bekannte Abrolleiste und an der anderen
Seite mit doppelter Geschwindigkeit und gleicher Richtung wie das Transportband
laufende endlose Riemen mit Reibungsschluß anliegen.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus einem Ausführungsbeispiel,
das im folgenden an Hand schematisch gezeichneter Darstellungen näher erläutert
wird. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht der gesamten Vorrichtung, teilweise
im Schnitt gezeichnet, F i g. 2 eine Stirnansicht der Vorrichtung, F i
g. 3 einen Schnitt nach der Linie III-111 in F i 1,
F i g. 4 einen
Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 1,
F i g. 5 die Draufsicht des
die Werkzeuge bewegenden Haltebandes, F i g. 6 eine perspektivische Ansicht
der Tragschiene und der Führungsschiene, F i g. 7 einen Längsschnitt durch
ein Werkzeug, F i g. 8 einen Schnitt durch die Luftverteilervorrichtung,
F i g. 9 die Draufsicht des Verteilers und F i g. 10 einen Schnitt
nach der Linie X-X in F i g. 8.
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Die Vorrichtung besteht aus einem Maschinengestell 1 in Form
eines die (nicht dargestellten) Motoren
und Transmissionsorgane
enthaltenden Kastens, der vermittels Säulen2, 3 einen Oberbau4 trägt, welcher
dazu dient, die Werkzeuge 20 zu verschieben und in Arbeitsstellung zu bringen. Weiterhin
trägt das Gestell 1 zwei Rollen 6, 6a, die als Träger und Umlenkungsvorrichtung
für ein endloses Transportband 7 dienen, das aus gelenkig miteinander verbundenen
Metallplatten 8, 8a besteht. Dieses Transportband wird bei 7a mit zu verschließenden
Flaschen 0 beschickt, welche bei 7b wieder abgenommen werden. Der
obere, die Flaschen tragende Abschnitt des Transportbandes 7 verläuft horizontal
und geradlinig von einem Ende der Maschine zum anderen. Die Flaschen0 bleiben während
der an ihnen ausgeübten Arbeitsgänge auf dem Transportband.
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Zum Ausführen dieser Arbeitsgänge ist zunächst eine auf dem Maschinengestell
1 montierte Gruppe von Arbeitsorganen vorgesehen, welche die Anordnung und
Bewegung der Flaschen beeinflußt. Diese Gruppe umfaßt eine Flaschenausricht- und
Distanzierschraube 9, welche mit Hilfe einer (nicht dargestellten) Transmission
synchron mit der Bewe-,gung der Werkzeuge angetrieben wird, sowie eine Einrichtung
zum Drehen der auf dem Transportband 7 aufeinanderfolgenden Flaschen um ihre
senkrechte Achse. Diese Einrichtung besteht auf der einen Seite des Transportbandes
aus einer senkrecht angeordneten, auf der Flaschenseite mit einer elastischen Schicht
11 (vorzugsweise aus Schaumgummi) versehenen Abrolleiste 10 und gegenüber
aus endlosen Riemen 12, 12 a, 12 b, die über zwei Riemenscheiben
13, 13 a laufen, deren eine durch eine nicht dargestellte Transmission synchron
mit der Bewegung der Werkzeuge angetrieben wird. Die Riemen 12 ' 12a,
12b erstrecken sich genügend weit, um bereits auf die Flaschen zu wirken,
wenn diese sich in der Distanzierschraube 9 befinden.
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Wenn die ausgerichteten und regelmäßig voneinander abgesetzten Flaschen
zwischen der Abrollleiste 10, 11 und den Riemen 12, 12 a, 12
b erfaßt werden, werden sie in eine freie Drehbewegung um ihre senkrechte
Achse versetzt, ohne das Transportband zu verlassen und Stöße oder Änderungen ihrer
Bewegungsrichtung zu erleiden. Bringt man nunmehr in den Flaschenhals, der mit einem
Gewinde versehen ist, einen Gewindestöpsel 19, wobei er am Drehen gehindert
wird, so werden die Flaschen verstöpselt, ohne das Transportband zu verlassen. Den
im folgenden beschriebenen Werkzeugen fällt die Aufgabe zu, die Gewindestöpsel an
Ort und Stelle zu bringen und in die Flaschenhälse einzusehrauben.
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Die Stöpsel 19 sind in einem oberhalb der Maschine angeordneten
Behälter 14 enthalten und werden durch einen an sich bekannten, mit Hilfe eines
Motors 15 angetriebenen Verteiler auf eine Doppelschiene 16 gefördert,
von der sie auf eine Drehscheibe 17 gelangen, die mit Kerben 18 zur
Aufnahme von je einem Stöpsel versehen ist. Die Scheibe 17 wird synchron
mit den Werkzeugen bewegt.
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Die Maschine ist mit den Werkzeugen 20 aus-Z, Clestattet, die zum
Erfassen und Transportieren. der Stöpsel auf die Flaschenhälse vorgesehen sind.
Dieselben Werkzeuge haben die Aufgabe, auf die Stöpsel in axialer Richtung zu drücken
und sie am Drehen zu hindern, während sie sich in die Flaschenhälse einschrauben.
Diese Werkzeuge sind am besten in F i g. 7
sichtbar, die sie im Längsschnitt
darstellt und die auch im Schnitt die Elemente zeigt, welche zum Tragen und Führen
der Werkzeuge dienen.
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Die Transportfunktion versieht ein als endlose Kette 28 ausgebildetes
Halteband 21, welches in regelmäßigen Abständen muffenförmige Werkzeughalter 22
trägt, in denen stabartig ausgebildete Werkzeugträger 23 gleiten. Die Werkzeugträger
23 können sich relativ zu den Haltern 22 aufwärts und abwärts bewegen, sie
können sich jedoch nicht in den Haltern drehen, in denen sie durch Keile 24 gesichert
sind, die mit entsprechenden Nuten 25 der Werkzeugträger 23 zusammenwirken.
Die Kette 28 läuft um zwei Kettenräder 26 und 27. Das Kettenrad
26
ist treibend. Es erhält seine Bewegung über einen im Maschinengestell
1 untergebrachten Motor und ein Reduziergetriebe. Die die Stöpsel tragende
Drehscheibe 17 ist auf die Welle des Kettenrades 27
aufgekeilt. Die
Werkzeughalter 22 weisen an ihrem Umfang eine mit am Maschinengestell befestigten,
horizontalen Führungsschienen 30, 31 zusammenwirkende Nut 29 auf.
Auf diese Weise können sie nur eine übertragungsbewegung in der Ebene dieser Schienen
ausführen, ohne sich in bezug auf letztere heben oder senken zu können. Die Werkzeugträger
23 der Werkzeuge 20 hingegen können sich in den Haltem heben und senken.
Diese Bewegungen der Werkzeugträger werden durch die Wirkung einer auf dem Kopf
33 eines jeden Werkzeugs 20 drehend angeordneten Rolle 32 und einer
am Maschinengestell befestigten Tragschiene 34 begrenzt. Die Lauffläche
35 der Schiene 34 weist zwei abgesenkte Abschnitte 36 und
37 (F i g. 6) auf. Der abgesenkte Abschnitt 36 befindet sich
senkrecht über dem Halteband 21 und oberhalb des Umfangs der Drehscheibe
17 und gestattet die Abwärtsbewegung der Werkzeuge 20 über den Stöpseln,
die im freien Fall von den Werkzeugen 20 in dem Augenblick, in dem sie über die
Drehscheibe 17 hinweggeführt werden, aufgefangen werden Können. Der andere
abgesenkte Abschnitt 37
befindet sich senkrecht über dem oberen Trum des Transportbandes
oberhalb der Flaschenhälse. Wenn die Rolle 32 eines Werkzeuges der Schiene
34 folgt und den abgesenkten Abschnitt 37 erreicht, so fährt der entsprechende
Werkzeugträger 23 eine Abwärtsbewegung aus.
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Im Verlauf dieser Abwärtsbewegung wird der im unteren Teil
des Werkzeugträgers gehaltene Stöpsel in den Hals einer Flasche 0 eingeführt.
In diesem Augenblick hört die Rolle 32 auf, auf der Schiene 34 zu ruhen;
sie nähert sich derselben jedoch wieder in dem Maße, wie der Gewindestöpsel in die
Flasche eindringt und tritt wieder mit der Schiene in Berührung, wenn das Werkzeug
nach Beendigung des Arbeitsganges wieder von den Flaschen abgehoben werden muß.
Während des Schraubvorganges muß der Gewindestöpsel festgehalten werden, um ihn
am Drehen um seine Achse zu hindern und ihn außerdem während der Drehbewegung der
Flasche nach unten zu ziehen. Die Abwärtsbewegung des Stöpsels kommt durch das Gewicht
des nicht mehr an der Schiene hängenden Werkzeuges zustande.
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Am unteren Ende des Werkzeugträgers 23 ist ein zylindrischer
Teil 38 vorgesehen, der durch ein Rohr 39, 40, vermittels einer Kappe
41 und eines Kugellagers 42a am Werkzeugträger 23 aufgehängt ist. Auf diese
Weise können sich der zylindrische Teil
38 und das Rohr
39, 40 relativ zum Werkzeugträger 23 drehen. Der zylindrische Teil
38 enthält an seinem Unterteil einen Gummiring 42, dessen kleinerer Durchmesser
etwas größer ist als der Außendurchmesser des Kopfes eines Stöpsels. Wenn sich das
Werkzeug 20 über einem Stöpsel senkt, wird dieser in den Ring eingeführt. Dies erfolgt
in Höhe der Drehscheibe 17. Beim Schließvorgang müssen die Gewindestöpsel
festgehalten werden, damit sie sich nicht drehen. Zu diesem Zweck enthält der zylindrische
Teil 38 einen Kolben 43, in den unten eine Nut 44 zur Aufnahme des Stöpselkopfes
45 eingearbeitet ist. Der Kolben 43 kann im zylindrischen Teil 38 unter dem
Druck eines auf die obere Fläche 46 des Kolbens wirkenden Druckmittels gleiten.
Als Druckmittel wird Druckluft verwendet, die durch die Bohrung 40 des Rohres
39 zugeleitet wird. Wenn sich der Kolben senkt, drückt er den Gummiring 42
zusammen, der sich dabei verformt, wie durch die strichpunktiert gezeichneten Linien
dargestellt ist, wobei er auf den Umfang des Stöpselkopfes einen Druck ausübt, welcher
ausreicht, um den Stöpsel festzuhalten.
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Damit alle Stöpsel in gleicher Weise festgezogen werden können und
keine Einzelregulierung nötig ist, wird die Drehbewegung des zylindrischen Teils
38 gegenüber dem Werkzeugträger 23 gebremst. Zu diesem Zweck trägt
der zylindrische Teil eine flache Ringscheibe 47, die zwischen einem Bremsring 48
an einer Auskragung des Werkzeugträgers 23 und einem Gegenring 49 aus Leder
oder Gummi angeordnet ist, der auf seiner Unterseite eine Aussparung aufweist, die
mit der die Druckluft zuführenden Bohrung 40 des Rohres 39 in Verbindung
steht. Wenn die Druckluft auf den Kolben 43 wirkt, hebt sie zugleich den Gegenring
49 an, der seinerseits die Ringscheibe 47 gegen den Bremsring 48 drückt, wodurch
die gewünschte Bremswirkung erzielt wird. Dieser Zustand muß während der gesamten,
zum Einschrauben des Gewindestöpsels benötigten Zeit andauern, d. h. während
der Zeit, welche die Flaschen benötigen, um zwischen der Abrolleiste 10, 11
und den Riemen 12, 12 a, 12 b, durch welche sie in Drehung versetzt
werden, hindurchzugelangen. Nach Ablauf dieser Zeit kann sich die Druckluft nach
außen entspannen.
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Um die Druckluft synchron mit den Bewegungen der Werkzeuge und Flaschen
zu erzielen, ist ein zentraler Verteiler mit Drehkopf 50 vorgesehen, der
im Mittelpunkt der Maschine angeordnet ist. Er besteht aus einer Säule
51, deren Inneres durchbohrt ist, um eine Welle 52 aufnehmen zu können,
die in synchrone Drehung mit den übrigen Teilen der Maschine versetzt wird. Die
Welle 52 treibt eine Verteilerscheibe 53, in welche ebensoviel Kanäle
54 eingearbeitet sind, wie Werkzeuge 20 vorhanden sind, wobei jeder dieser Kanäle
durch eine biegsame Leitung 55 mit einem Werkzeug verbunden ist. Die Innenflächen
der Kanäle befinden sich einer Verteilerscheibe 56 aus Leder gegenüber, welche
durch einen gezackten Rand 57, 58 auf einer feststehenden Scheibe
59 aufliegt und festgehalten wird, die am Kopf der Säule 51 befestigt
ist. Die Verteilerscheibe 56 weist zwei bogenförmig verlaufende Schlitze
60
und 61 auf. Der längere Schlitz 60 steht durch eine Öffnung
62 mit einem Druckluftzufuhrkanal 63 in Verbindung, während der kürzere
Schlitz 61 über eine öffnung 64 ins Freie mündet. Die auf diese Weise in
die biegsamen Leitungen 55 der Werkzeuge während des Durchgangs der Öffnungen
der Kanäle 54 über den Schlitz 60 einströmende Luft kann wieder entweichen,
wenn die Kanäle 54 gegenüber dem Schlitz 61 zu stehen kommen. Wenn man die
öffnungen entsprechend bemißt und die Drehgeschwindigkeit der Welle 52 und
der Verteilerscheibe 53
regelt, erzielt man eine Druckluftverteilung in der
gewünschten Folge und Dauer.
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Die Erfindung kann natürlich in entsprechender Abänderung der konstruktivenEinzelheitenbeispielsweise
auch zum Abschrauben spitziger oder runder Stöpsel angewandt werden. Wenn man die
Werkzeuge etwas abändert, kann man sie auch zum Anbringen von Stöpseln mit anderem
mechanischen Aufbau, zum Aufbringen eines Garantiestreifens auf Stöpseln, zum Verkapseln
usw. verwenden. Man kann die Erfindung auch zum Bau einer Abschraubmaschine verwenden,
die den Gewindestöpsel beim Durchlaufen der Flasche abnimmt und ihn über einen Trichter
transportiert, in welchem sich die Stöpsel sammeln. Der Stöpsel wird dabei wie bei
der beschriebenen Einschraubmaschine durch Luftdruck festgehalten, der bis zum überfahren
des Trichters beibehalten wird.