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Anordnung zum Verschließen von Flaschen oder dergleichen mit einem
Schraubverschluß Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Verschließen von Flaschen
oder dergleichen mit einem Schraubverschluß, die eine absenkbare Spindel mit einet
Kopfstück fUr den Sohraubverschluß aufweist und die mit einer Rückstelleinrichtung
sowie mit einem Antriebsorgan zum Drehen der Spindel in Verbindung steht.
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Eine derartige bekannte Anordnung ist mit einem EleLtroirotor ausgerüstet,
der während des Versohließens nehrerer Plasohen ständig eingeschaltet bleibt. Der
Elektronotor steht mit der Spindel über eine Welle in Verbindung, Die Spindel und
die Welle sind durch eine Nut-Keilverbindung gegeneinander verschiebbar. Dadurch
läßt sich die Spindel gegenüber der Welle absenken. Zu diesem Zweck sind ein manuell
zu betätigender Hebel und weitere Ubertragungßglieder vorgesehen. Zum Verschließen
der Flaschen mit je einem Schraubverschluß muß also der Hebel von Hand betätigt
werden, so daß sich das
drehende Kopfstück mit dem Schraubverschluß
auf die Flasche absenkt. Durchdinsichtlich der Anordnung ortsfeste Anbringung des
Hebels ist seine Handhabung zur Bedienung festgelegt. Die Lage des Hebels zu der
Anordnung läßt sich praktisch nicht verändern. Dies steht einer rationelleren Arbeitsweise
mit dieser Anordnung oft entgegen.
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Zum Stand der Technik gehört ferner eine Anordnung der eingangs genannten
Gattung, bei der die Absenkung der Spindel durch mechanische ubertragungsorgane,
beispielsweise einem mit einen drehenden Element in Verbindung stehenden Exzenter
selbsttätig vorgenonmen wird. Hierbei muß die Absenkgeschwindigkeit in einem exakten
Verhältnis zu der Gewindesteigung und der Drehzahl der Spindel stehen, wenn der
Schraubverschluß ordnungsgemäß auf die Flasche gedreht werden 8011. Außerdem muß
durch zusätzliche Mittel dafür gesorgt sein, daß der Schraubverschluß zwar fest
aufgedreht, nicht aber überdreht wird. Die mechanischen Organe zur selbsttätigen
Absenkung der Spindel bedingen einen großen Bauaufwand, der durch die genannten
Schwierigkeiten noch erhöht wird.
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Andernfalls ist zu befürchten, daß entweder die Flaschen nicht richtig
verschlossen werden oder daß die Flaschen und/ oder die Verschlüsse beschädigt werden.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Verschließen
von Flaschen oder dergleichen mit einem Schraubyerschluß zu schaffen, die eine möglichst
freizügige Bedienung gestattet und für die Zwecke der Automation geeignet ist. Die
Anordnung soll Schraubverschlüsse sicher und ohne Zerstörungsgefahr auf die. Flaschen
oder dergleichen fest aufschrauben. Dabei soll sich die Anordnung durch eine hohe
Zuverlässigkeit und einen geringen Bauaufwand auszeichnen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Anordnung der eingangs
genannten Gattung dadurch gelöst, daß die Spindel durch einen Elektromagneten geführt
ist, der zum Absenken der Spindel erregbar ist, und daß die Spindel derart ausgebildet
ist, daß in der oberen Spindelstellung ein Abschnitt verhältnismäßig großer magnetischer
Leitfähigkeit nur von dem oberen Teil des Elektromagneten umgeben ist.
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Unter verhältnismäßig großer magnetischer Leitfähigkeit des oberen
Abschnittes der Spindel wird ein Wert verstanden, der nennenswert über der magnetischen
Leitfähigkeit des unteren Spindelabschnittes liegt, der in den unteren Teil des
Elektromagneten eingetaucht ist.
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Bei dieser Anordnung wird also die Absenkung der Spindel durch magnetische
Kräfte bewirkt. Zu diesem Zweck muß lediglich der Elektromagnet durch einen elektrischen
Strom erregt werden. Ein Kontakt, mit dem sich der Strom ein- und ausschalten läßt,
kann an praktisch beliebiger Stelle im Verhältnis zu den anderen Teilen der Anordnung
vorgesehen werden. Die Lage dieses Kontaktes kann auch nach Fertigstellung der Anordnung
einfach verändert werden. Dadurch läßt sich die Anordnung zur Fuß- oder Handbetätigung
einrichten, auch läßt sie sich leicht automatisieren. Da das Absenken der Spindel
durch magnetische Kräfte bewirkt wird, erfolgt eine nachgiebige Nachführung des
aufzuschraubenden Verschlusses. In dem Naße, in dem der Teil verhältnismäßig großer
magetischer Leitfähigkeit in den Elektromagneten hineingezogen wird, wird der Kraftschluß
zwischen dem Kopfstück und dem Schraubverschluß größer. Der stärkste Druck entsteht
demzufolge im Endbereich der Aufschraubbewegung, wenn der Anschnitt verhältnismäßig
großer magnetisher Leitfähigkeit
am weitesten in die Spule hineingezogen
ist. Zum Beginn der Aufschraubbewegung ist dagegen der Kraftschluß am geringsten.
Dies ist insofern vorteilhaft, als eine falsche Auflage des Schraubverschlusses
auf der Flasche dann nicht zwangsläufig eine Zerstörung des Gewindes herbeiführt.
Vielmehr kann der unversehrte Schraubverschluß bei einer solchen Störung richtig
auf die Flasche gelegt und der Verschluß aufgeschraubt werden.
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Bei dieser Anordnung zum Verschließen von Flaschen werden die Schraubverschlüsse
nacheinander auf Je eine Flasche gelegt, wobei das Antriebsorgan der Anordnung bereits
in Betrieb sein kann. Eine Flasche wird unterhalb des Kopfstückes an der absenkbaren
Spindel transportiert1 und durch Betätigung eines Kontaktes wird ein Stromkreis
zu dem Elektromagneten geschlossen. Infolge der Erregung des Elektromagneten wird
der Abschnitt verhältnismäßig großer magnetischer Leitfähigkeit immer weiter in
den Magneten hereingezogen, während sich die Spindel entsprechend dem weiter aufgedrehten
Schraubverschluß immer tiefer absenkt. Wenn der Schraubverschluß fest aufgeschraubt
ist, wird die Spindel durch Unterbrechung des Stromes in die Ausgangslage zurückgeführt,
so daß sie zu dem nächsten Aufschraubvorganig bereit ist.
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Da die Anordnung zum Verschließen von Flaschen nur wenige gegeneinander
bewegte Teile aufweist, zeichnet sie sich durch einen geringen Verschleiß und geringe
Störanfälligkeit aus.
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In einer zweckmäßigen AusSUhrungsform der Anordnung ist mit einem
unteren Spindelteil aus einem nicht ferromagnetischen Werkstoff eine Welle aus ferromagnetischem
Material konzentisch verbunden, die in der oberen Spindelstellung im oberen Bereich
des Elektromagneten sitzt. Dadurch werden in
einfacher Weise zwei
Abschnitte stark unterschiedlicher magnetischer Leitfähigkeit der Spindel gebildet.
Die unterschiedliche magnetische Leitfähigkeit der Abschnitte kann auch durch entsprechende
Abstufung der Durchmesser dieser Abschnitte erzielt werden.
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Ferner ist es zweckmäßig, daß die Welle an ihrem oberen Ende mit einer
axialen Bohrung und wenigstens einem axialen Schlitz in der Wandung der Bohrung
versehen ist, daß in die Bohrung ein mit dem Antriebsorgan in Verbindung stehender
Wellenstumpf hineinragt, daß in dem Schlitz ein radial aus dem Wellenstumpf herausragender
Stift geführt ist und daß in eine axiale Bohrung am unteren Wellenende der untere
Spindelteil eingesetzt ist. Diese Ausführung ist besonders einfach und mit verhältnismäßig
geringem Aufwand herstellbar.
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In einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform ist eine Hülse aus
nicht ferromagenitschem Material durch den Elektromagneten gesteckt, in dem oberen
Teil der Hülse ist die Welle geführt1 und in dem unteren Teil der Hülse ist das
untere Spindelteil verschiebbar gelagert. Dadurch wird eine zuverlässige und dauerhafte
Zuordnung des Elektromagneten zu der Spindel geschaffen. Außerdem dient die Hülse
zur Zentrierung des Elektromagneten.
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Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform der Anmeldung zeichnet sich
dadurch aus, daß von dem obersten Teil der Hülse ein Flansch absteht, daß in einem
Abstand zu diesem Flansch ein Flansch an der Welle angebracht ist und daß zwischen
den Planschen eine Druckfeder angeordnet ist. Durch die Druckfeder wird die Spindel
in die obere Endlage gedrückt, solange der Elektromagnet nicht erregt ist.
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Eine Konzentration des magnetischen Flusses und eine gute Ausnutzung
des Elektromagneten wird dadurch erreicht, daß das Äußere des Elektromagneten von
mindestens einem Joch aus ferromagnetischem Material in axialer Richtung der Spindel
umgeben ist.
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Ferner erbringt die zusätzliche Maßnahme Vorteile, daß der Elektromagnet
willkürlich verschiebbar ausgebildet ist. Dadurch läßt sich der Anpreßdruck des
Kopfstückes auf dem Schraubverschluß in Abhängigkeit von dem Weg der Spindel variieren.
Insbesondere läßt sich so der gewünschte Enddruck beim Festsitzen des Verschlusses
auf der Flasche einstellen.
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Eine weitere, besonders einfache Veränerungsnöglichkeit des Anpreßdruckes
besteht in einer Veränderung des durch den Elektromagneten geleiteten Stromes.
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Der Elektromagnet ist vorteilhaft mit einer Gleichstromquelle verbunden.
Die Dimensionierung des Phgneten für Gleichstromspeisung ergibt besonders kompakte
Abmessungen.
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Die Gleichstromquelle ist zweckmäßig mit steuerbaren Thyristoren aufgebaut.
Durch die Steuerung der Thyristoren läßt sich auch der gewünschte Erregarstrom einstellen.
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Eine besonders robuste Ausfuhrung der Anordnung besteht darin, daß
das Antriebsorgan aus einem Elektromotor mit einem Getriebe besteht, daß an das
Getriebe ein die Druckfeder, die Flansche und den oberen Teil der Welle umgebendes
Gehäuse angebracht ist, daß mit diesem Gehäuse ein weiteres, die Nagnetspule umgebendes
Gehäuse verbunden ist,
das an dem unteren Teil mit einem Lager für
das untere Spindelteil ausgestattet ist.
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Eine zweckmäßige Weiterbildung der Anordnung ist dadurch gekennzeichnet,
daß das Kopfstück an dem unteren Ende der Spindel als flache Scheibe ausgebildet
ist, die mit einem Belag aus weichem Stoff relativ großer Haftfähigkeit versehen
ist. Mit diesem Kopfstück wird der Schraubverschluß auf die Flasche oder den zu
verschließenden Körper gedrückt, olme daß der Schraubverschluß in dem Kopfstück
festgehalten wird. Durch diese Ausbildung wird ein Schlupf zwischen dem Kopfstück
und dem Schraubverschluß insbesondere bei Festsitzen des Schraubverschlusses erleichtert.
Abgesehen davon läßt sich dieses Kopfstück besonders einfach und zweckmäßig herstellen.
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Zweckmäßig ist die Scheibe des Kopfstckes mit Schaumstoff belegt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Anordnung wird im folgenden an Hand einer
Zeichnung erläutert, die die Anordnung in einer Seitenansicht teilweise im Schnitt
zeigt.
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In der Zeichnung ist mit 1 ein Elektromotor als Antriebsorgan bezeichnet.
An den Elektromotor ist ein Getriebe 2 angeflanscht. Vertikal ist an dem Getriebe
ein Gehäuse 3 angeschraubt, das mit einem weiteren Gehäuse 4 in Verbindung steht.
Aus dem Getriebe 2 ragt ein Wellenstumpf 5 nach unten heraus. In diesem Wellenstumpf
ist ein Stift 6 mit überstehenden Enden eingelassen.
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Eine Welle 7 aus ferromagnetischem Material und ein unteres Spindelteil
8 aus nicht ferromagnetischem Werkstoff1 wie Aluminium, Kupfer oder Kunststoff bilden
die eigentliche Spindel. Die Welle 7 weist eine obere Bohrung 9 mit zwei Schlitzen
9a auf. In diesen Schlitzen ict der Stift 6 geführt. Die Passung des Wellenstumpfes
5 und der Bohrung ist o gewählt, daß Wellenstumpf und Wolle zueinander gleitbeweglich
sind. In eine axiale Bohrung am unteren Ende der Welle ist das untere Spindelteil
8 fest eingesteckt. Am unteren Spindelteil 8 ist ein Kopfstück, bestehend aus einer
flachen Scheibe 10 und einem Belag il aus Schaumstoff befestigt.
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Zur Führung der Welle 7 dient eine Hülse 12 aus nicht ferromagnetischem
Material, beispielsweise Idessing. Der untere Teil der Hülse dient zur Lagerung
des unteren Spindel teils 9.
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Der obere Bereich der Hülse ist als Flansch 13 ausgebildet, dem ein
weiterer Flansch 14, der an der Welle 10 befestigt ist, gegenübersteht. Zwischen
beiden Flanschen ist eine Druckfeder 15 angeordnet.
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Innerhalb des Gehäuses 4 befindet sich ein Elektromagnet 16.
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Die Spule dieses Elektromagneten umgibt die Hülse 12. In axialer Richtung
der Hülse bzw. der Spindel iit die Spule des Elektromagneten mit einem Joch 17,
17a umgeben. Die Spindel ist im Verhältnis zu dem Elektromagneten so angeordnet,
daß sich in der oberen Stellung der Spindel die Welle 7 einer verhältnismäßig großen
magnetischen Beitfähigk£it im oberen bereich des Magneten befindet, rährend in dem
unteren Bereich das untere Spindelteil aus magnetisch relativ schlecht leitendem
Material sitzt. D untere Spindelteil ist zusätzlich in einer Ourchführung 1SS im
unteren Teil des Gehäuses 4 gelagert.
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Die Stromversorgung des Elektromagneten, die insbesondere eine Gleichstromquelle
mit steuerbaren Thyristoren umfaßt, ist in der Zeichnung nicht dargestellt.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung und in den
nachstehenden Patentansprüchen offenbarten Merkmale des Anmeldungsgegenstandes können
sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung
der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
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Patentansprüche