DE19508379C1 - Vorrichtung zum automatischen Entschrauben von Flaschen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Entschrauben von Flaschen.

Leergutflaschen mit Schraubverschluß werden vom Verbraucher vor der Rückgabe vorzugsweise wieder verschraubt, um eine un­ nötige Verschmutzung des Flascheninnern zu vermeiden. In den Befüllanlagen müssen also zunächst vor dem Reinigen und Be­ füllen die Schraubkappen entfernt werden.

Dazu dient eine Entschrauberstation, der die Flaschen über ein Flaschenkarussell oder mittels der Leergut-Getränkekästen von einem Förderband zu- und wieder abgeführt werden. Herz der Entschrauberstation ist der Entschrauberkopf, der sich auf eine positionierte Flasche senkt, mit Greifbacken den Flaschenverschluß greift und durch Rotation abdreht. Nach dem Abdrehen senkt sich ein im Entschrauberkopf geführter Mittel­ bolzen auf den Verschluß und wirft diesen unter gleichzeiti­ ger Öffnung der Greifbacken aus. Der Auswerfer verhindert, daß Flaschenverschlüsse sich zwischen den Greiferbacken ver­ fangen. Bei anderen Systemen arbeitet der Mittelbolzen als Taststift und signalisiert der Steuereinrichtung, ob ein Ver­ schluß abzudrehen ist oder nicht. Mittels eines Preßluft­ strahls wird der abgedrehte Schraubverschluß über einen Auf­ fangtrichter in einen Sammelbehälter geblasen.

Es läßt sich dabei nicht ganz vermeiden, daß der eine oder andere Verschluß nicht den Weg in den Trichter und damit in den Sammelbehälter findet, sondern eine andere Flugbahn nimmt. Über die Summe der entschraubten Flaschen pro Zeitein­ heit gesehen, liegen bald sehr viele Flaschenverschlüsse am Boden und weiteren unerwünschten Stellen, was ein ständiges Aufsammeln und Entsorgen bedeutet und einer Vollautomatisie­ rung der Entschrauberstation hindernd im Wege steht. Abpral­ lende Verschlüsse können dabei auch zu Betriebsstörungen an den im Umfeld arbeitenden Maschinen führen und es ist dann sehr zeitaufwendig, einen bewegte Teile verklemmenden Ver­ schluß zu finden und zu entfernen.

Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß durch den scharfen Preßluftstrahl Schmutz und Abrieb in die Umluft ge­ langen und sich u. a. an hygienisch bedenklichen Stellen abla­ gern können, beispielsweise an Befüllungs- und Verschließsta­ tionen. Als Abrieb sind Lack-, Metall- oder Kunststoffteil­ chen zu verstehen, die beim Greifen und Abschrauben der Ver­ schlüsse von den Greifbacken abgetragen werden, scharfkantig sind und sich leicht mit dem Schmutz vermischen. Schmutz rührt hauptsächlich von den Lager- und Transportprozessen der Flaschen her, von Etiketten und Banderolen, Maschinenpflege­ mitteln sowie den Vorort-Verhältnissen.

Ferner läßt es sich bei den bekannten Entschrauberstationen mit Auswurfschacht (DE 28 57 158 B1) nicht sicher verhindern, daß trotz aller Vorkehrungen sich Verschlüsse im Auswurf­ schacht oder Förderweg verklemmen oder verhaken.

Schraubverschlüsse für Flaschen sind nämlich regelmäßig ver­ schlußseitig kegelstumpfförmig abgerundet geformt. Zusätzlich sind noch Wulste, Gewindegänge und/oder Rillen in die Ober­ fläche und Innenfläche eingeprägt. Schiebt ein weiterer Ver­ schluß von unten nach, so hebt er zwar im Idealfall den obe­ ren Verschluß, infolge der Verschlußform dringt aber der un­ tere Verschluß zu einem Gutteil in den oberen Verschluß ein und bewirkt aufgrund der Balligkeit der Kappen eine Kipp-Drehbewegung der Kappen. Der geschobene Verschluß wird sich also mit seiner Mittelachse in einem Winkel zum Auswurf­ schacht neigen, der schiebende Verschluß folgt der Neigungs­ ebene oder kippt in die Gegenrichtung, je nachdem, wie weit er aufgrund von Deformationen in den oberen Verschluß eindringt. Ein dritter nachschiebender Verschluß und weitere verstärken diesen Effekt noch, weshalb die Verschlüsse "kreuz und quer" im Schacht liegen. Infolge der Schräglage verkeilen sie sich dann über ihre Hypotenuse in sich selbst sowie im Schacht und dies um so mehr, als mit Druck von unten immer weitere Verschlüsse automatisch nachgeschoben werden. Der Übelstand wird noch verstärkt durch die sich zwangsläufig beim Ent­ schrauben bildenden Deformationen an den Verschlüssen sowie durch mitgerissene, beim Entschrauben entstehende Spanabscha­ bungen, die, keilförmig, ein übriges tun, um ein Verklemmen zu verstärken. Ferner können mehrere Verschlüsse mit balligen Bereichen ineinanderclipsen und damit ebenfalls ein Verklem­ men bewirken. Bei dem üblichen großen Flaschendurchsatz pro Stunde treten deshalb immer wieder erhebliche Betriebsstörun­ gen auf.

Es ist ferner anzumerken, daß der Hubweg bei der Vorrichtung nach der DE 28 57 158 B1 deswegen relativ kurz gehalten ist. Die Kappen werden, wenn alles gut geht, bis zum Austritt geschoben, von wo sie in einem Zwischenboden aufgefangen werden. Eine bequeme kon­ tinuierliche Förderung der Kappen bis zu einem entfernteren Auffang- bzw. Transportbehälter ist ausgeschlossen.

Kompliziert ist diese bekannte Vorrichtung auch deshalb, weil zum angestrebten, einigermaßen reibungslosen Betrieb eine Führungshülse innerhalb der Federhülse zusätzlich angeordnet ist, die sich stufenweise nach oben erweitert. Leider erlau­ ben die mehrfach stufenförmigen Erweiterungen auch eine immer stärker werdende Schieflage über die längste Kappener­ streckung, was erst recht zum Verkeilen führt. Einmal verkeilt oder ineinandergeclipst, sind die Verschlüsse nur durch Teil­ demontage der Vorrichtung und rohe Gewalt zu lösen.

Bei einer weiteren bekannten Entschrauberstation werden die Verschlüsse unter Drehung der Flaschen "abgebürstet" (AT 391 309 B). Sie fallen in einen ausladenden Auffangbehälter oder eben auch daneben. Außerdem ist ein Staubabscheider vorge­ sehen, der die abgebürsteten Partikel im wesentlichen ein­ fängt und ableitet.

Außerdem sind Vorrichtungen bekannt, um abziehbare Verschlüs­ se mittels Saugluft von den Flaschen zu entfernen, insbesondere Milchflaschenverschlüsse aus Aluminiumfolie (DE-OS 16 07 998). Für einen Einsatz der Vorrichtung für Flaschen mit Schraubverschlüssen ist diese Vorrichtung schon deshalb völlig unbrauchbar, als eine Saugleitung nicht horizontal an einen rotierenden Ab­ schraubkopf anschließbar ist.

Die Verschlußgreifer sind nach dieser Schrift als Stangen mit endseitigen Widerhaken ausgebildet. Die Stange durchbohrt den Verschluß und zieht mit den Widerhaken diesen nach oben von der Flasche ab. Der Transport nach oben erfolgt also durch die mechanische Verbindung Stange mit Widerhaken-Verschluß. Eine Abstreifplatte trennt die Verschlüsse von den Stangen und vereinzelt sie. Erst in dieser Position werden die be­ reits vereinzelten Verschlüsse radial mittels Saugluft abge­ saugt. Die horizontal abgehenden Saugleitungen lassen die Einrichtung unhandlich werden, weil die Schläuche stets "im Wege" sind.

Die in dieser Schrift beschriebene Vorrichtung bezieht sich überdies auf Anlagen mit sehr großem Flaschendurchsatz (kastenweises Abziehen der Aludeckel) und ermöglicht aufgrund der gesamten Konstruktion kein einfaches Umrüsten auf eine andere Flaschenart.

Bei einer weiteren Vorrichtung zum Entfernen abziehbarer Alu­ miniumkappen von vorzugsweise Milchflachen werden die feder­ leichten Aluminiumkappen elektromagnetisch von den Flaschen abgeschleudert und gelangen in den Luftstrom einer handelsüb­ lichen Abzugshaube (DE 43 26 813 C2). Die Abzugshaube über­ dacht einen Transportkasten in angemessener Höhe, was bei dem geringen Gewicht und der großen Oberfläche der Aluminiumkap­ pen auch völlig ausreicht. Die Probleme beim Abtransport von Schraubverschlüssen in einer Entschraubstation sind auf diese Weise nicht lösbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, die beschriebenen Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art an­ zugeben, die zuverlässig, sauber und störungsfrei für alle Flaschengrößen von e 0,2-e 1,5 l arbeitet. Dabei soll eine solche Bauart gefunden werden, die mit geringem Platzbedarf auskommt und preiswert aus weitestgehend handelsüblichen Aus­ rüstungskomponenten aufgebaut werden kann. Ein bevorzugtes Anwendungsfeld sollen Reinigungs- und Abfüllanlagen für Klein­ betriebe sein, beispielsweise für ländliche Mostereien und Ab­ füllbetriebe.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere vor­ teilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 bis 7 an­ gegeben.

Nach einer bevorzugtem Weiterbildung der Erfindung ist der Auffangbehälter luftdicht verschlossen und der Saugschlauch führt vom Entschrauberkopf bis in oder kurz unterhalb des oberen Abschlusses des Auffangbehälters. Von dort führt ein zweiter Saugschlauch (S2), in dessen Luftstrom ein Vakuumge­ bläse (V) angeordnet ist, an eine beliebige Stelle weiter. Durch diese Anordnung entsteht während des Betriebs im Auf­ fangbehälter Unterdruck, wobei je nach Behältergröße Unter­ druckschwankungen im ersten Saugschlauch gepuffert werden können.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung bringt es besonders für den Winterbetrieb energetische Vorteile, wenn der zweite Saugschlauch wieder im Betriebsraum endet.

Hierzu sind vorteilhafterweise Siebe, Filter und/oder Schmutzabscheider im Leitungszug des zweiten Saugschlauchs vorgesehen, die z. B. vor dem Ansaugstutzen des zweiten Saugschlauchs montiert sein können.

Nach einer besonders vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung dient als Auffang-, Sammel- und Transportbehälter für die Schraubverschlüsse ein für Getränkekonzentrate übli­ ches Faß, zu dessen Deckel die Enden der Saugschläuche füh­ ren. Diese Fässer müssen ohnehin einem Recyclingunternehmen zugeführt werden und es ist logistisch sinnvoll, sie zugleich als Transportbehälter für die Schraubverschlüsse zu nutzen.

Das Vakuumgebläse (V) wird während des Betriebes der Ent­ schraubstation ständig eingeschaltet, um zugleich entstehen­ den und vorhandenen Schmutz abzusaugen.

Für kleinere Entschrauberstationen mit nur einem Entschrauber ist es ausreichend und platzmäßig angebracht, die Flaschen über einen handelsüblichen, achtteiligen Flaschenführungs­ stern zu- und abzuführen. Überhaupt können für eine Einkopf-Ent­ schrauberstation nach der Erfindung die meisten Baugruppen einer Schraubverschließerstation ohne technischen Nachteile, aber mit ökonomischen Vorteilen, eingesetzt werden.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Entschrauberkopf komplett, teilweise geschnit­ ten,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Entschrauberkopf,

Fig. 3 ein schematisches Bild der Absauganlage.

Der Entschrauberkopf nach Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einem Grundkörper 1 in Form eines Zylindermantels. Am Außen­ mantel des Grundkörpers 1 sind mittels teilkreisförmiger Be­ festigungslaschen 2 Greifsegmente 3 am Grundkörper 1 ange­ lenkt. Die Greifsegmente 3 werden durch Druckfedern 4, die sich oberhalb der Gelenkpunkte 5 der Greifsegmente 3 zwischen dem Grundkörper 1 und den Greifsegmenten 3 abstützen, im un­ teren Bereich zueinandergedrückt, wobei ihr gegenseitiger Ab­ stand durch Justierschrauben 6, die gegen den Grundkörper 1 arbeiten, feineingestellt werden kann.

Im unteren Teil sind die Greifsegmente 3 gegenüber dem Grund­ körper 1 verlängert. In diesem Teil sind an die Greifsegmente 3 Greifbacken 7 geschraubt. Die Form und Größe dieser Greif­ backen 7 richtet sich nach den jeweils zu greifenden Schraub­ verschlüssen. Zwecks besseren Greifens sind die Innenseiten der Greifbacken 7 mit einem Rändel 8 versehen. Die endseiti­ gen Abrundungen realisieren einen Einlauftrichter 9 für die Flaschen. Oberhalb des Rändels 8 sind die Greifbacken 7 etwas freigedreht. Die lichte Weite zwischen den Greifbacken 7 weist dort in der Greifstellung ein Maß auf, das geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des betreffenden Schraub­ verschlusses. Dieses Maß setzt sich im wesentlichen durch den gesamten Grundkörper 1 fort.

Zum Entschrauben senkt sich der Entschrauberkopf auf die Fla­ sche, bis der Drehverschluß exakt im Rändel 8 sitzt. In die­ ser Phase drücken die Greifbacken 7 an den Greifsegmenten 3, federbelastet durch die Druckfedern 4, gegen den Drehver­ schluß. Durch eine Drehbewegung des Entschrauberkopfes im Ge­ genuhrzeigersinn dreht sich der Drehverschluß, geführt vom Flaschenhalsgewinde, hoch und wird bis über die Freidrehung oberhalb des Rändels 8 angehoben. Damit liegt der Drehver­ schluß lose über dem Rändel 8 und kann abgesaugt werden.

Hierzu ist am oberen Flanschende des Grundkörpers 1 über eine Lippendichtung (Simmerring) 11 ein in Fig. 1 nicht näher dar­ gestellter Saugschlauch angeschlossen. Die lichte Weite des Saugschlauchs entspricht mindestens der lichten Weite des Grundkörpers 1.

Der gesamte Entschrauberkopf ist in nicht näher dargestellter Weise an zwei Lagerstellen drehbeweglich gelagert und über einen Riementrieb mit der Welle eines Elektromotors verbunden. Weiterhin erlaubt das Lagergestell eine gesteuerte vertikale Bewegung des Entschrauberkopfs, wobei zugleich mit dem Absen­ ken des Schrauberkopfes sich die Greifbacken 7 zueinanderbe­ wegen und beim Freiheben auseinanderbewegen.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Grundkörper bei A-A. Die Außenkonturen dienen zum Anlenken der Greifsegmente, im Bei­ spiel sind es vier. Die lichte Weite (Innendurchmesser) be­ trägt im Beispiel 47 mm. Damit ist gesichert, daß Drehver­ schlüsse mit einem Außendurchmesser bis 46 mm Nennmaß noch problemlos hindurchgesaugt werden können. Derartige Drehver­ schlüsse sind z. B. als Vakuum-Sicherheitsverschlüsse auf e 1 l-Frucht-, Saft- und Nektargetränkeflaschen zu finden.

Die Entschrauberstation läßt sich im wesentlichen aus han­ delsüblichen Teilen einer Schraubverschließerstation erstel­ len. Vorteilhafterweise genügt als Karussellstation ein klein­ räumiger achtteiliger Flaschenführungsstern FS, was den räum­ lichen Verhältnissen in kleineren Betriebsräumen entgegen­ kommt.

In Fig. 3 ist der erfindungswesentliche Teil einer Gesamtan­ lage dargestellt. Vom Grundkörper G der Entschraubstation E führt ein Saugschlauch S1 zu einem Auffangbehälter A. Als Auffangbehälter A wird zweckmäßigerweise ein mit Deckel ver­ schlossenes Faß benützt, wie es in Mostereien usw. bei der Anlieferung von zu verarbeitenden Konzentraten regelmäßig an­ fällt. Aus dem Faß führt ein zweiter Saugschlauch S2 wieder heraus und über ein Vakuumgebläse V z. B. im Winterbetrieb wieder in den Betriebsraum. Der Deckel D ist zum Auffangbe­ hälter A und zu den Saugschläuchen S1, S2, luftdicht abge­ schlossen.

Wird die Entschraubstation E in Betrieb gesetzt, läuft auch das Vakuumgebläse V an und erzeugt im Grundkörper G eine An­ saugströmung. In diese Strömung gelangt ein abgedrehter und freigegebener Schraubverschluß und wird durch den Saug­ schlauch S1 in den Auffangbehälter A befördert. Die durch den zweiten Saugschlauch S2 abgesaugte Luft wird, zumindest im Winterbetrieb in den Betriebsraum zurückgeführt. Am Deckel D sitzt ein Sieb-Filtersystem F, das verhindert, das Schraub­ verschlüsse in den zweiten Schlauch S2 gelangen. Ist ein Auf­ fangbehälter A voll, was durch eine Füllstandsanzeige signa­ lisiert werden kann, wird er verdeckelt und zur Altstoffauf­ bereitung abtransportiert. Diesen Weg nehmen die leeren Konzentratfässer auch sonst üblicherweise.

Durch den Saugbetrieb werden alle Schraubverschlüsse zuver­ lässig in den Auffangbehälter A entsorgt. Es kann nicht mehr vorkommen, daß Schraubverschlüsse auf dem Boden umherliegen.

Weiterhin wird durch den Saugstrom verhindert, daß Schmutz in die Betriebsstätte geblasen wird. Mehr noch, aller Abrieb und Schmutz wird mit abgesaugt und setzt sich im Auffangbehälter A oder einer speziellen Auffangvorrichtung am Filter F ab.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Verschlüsse nicht herausgeschoben, sondern infolge der Saugkraft aus dem Schacht herausgesogen. Ein Verkeilen der Verschlüsse im Aus­ wurfschacht ist nach der Erfindung schon deshalb unmöglich, weil die Förderkraft nicht eine kegelstumpfartige Schraub­ kappe in eine andere schiebt, sondern im Sinne des Abhebens, also Lösens, der Verschlüsse voneinander wirkt, ganz abge­ sehen davon, daß regelmäßig, bevor ein weiterer Schraubver­ schluß freigegeben wird, der vorherige schon längst abgesaugt ist. Die Saugkraft wirkt quasi trägheitslos und befördert die Verschlüsse einzeln aus dem Schacht und der Leitung heraus in den Auffangbehälter.

Ferner ist die erfindungsgemäße Vorrichtung durch Aufsetzen eines anderen Kopfes mit wenigen Handgriffen beispielsweise von Schraubkappen-Flaschen auf Twist-off®-Verschluß-Flaschen umgerüstet, wobei im Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen auch eine Höhenverstellung des Kopfes auf die betreffende Flaschengröße um das 5fache und mehr keinerlei Probleme be­ reitet.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum automatischen Entschrauben von Flaschen, insbesondere leerer Getränkeflaschen, unter Verwendung eines maschinell angetriebenen, höhenverstellbaren Entschrauberkop­ fes, welcher im wesentlichen aus einem Grundkörper und daran angelenkten Greiferarmen besteht, an denen wiederum austausch­ bare Greifbacken zum Greifen eines Schraubverschlusses befe­ stigt sind, wobei vom Einlauftrichter (9) der Greifbacken (7) bis zum Flanschende (10) des Grundkörpers (1) ein durchgehen­ der, im wesentlichen luftdichter, freier Schacht verläuft, dessen lichte Weite oberhalb der Greifzone der Greifbacken (7) größer als der Außendurchinesser des Schraubverschlusses ist und wobei das Flanschende (10) des Grundkörpers (1) über ein luftdichtes Ringlager (11) mit einem Saugschlauch (S1) mindestens gleicher lichter Weite verbunden ist, dessen ande­ res Ende zu einem Auffangbehälter (A) führt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangbehälter (A) luftdicht verschlossen ist, der Saug­ schlauch (S1) im oder kurz unterhalb des oberen Abschlusses (D) des Auffangbehälters (A) endet und von dort ein zweiter Saugschlauch (S2), in dessen Luftstrom ein Vakuumgebläse (V) angeordnet ist, an eine beliebige Stelle weitergeführt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Saugschlauch (S2) im Innern der Betriebsstätte endet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß an der Ansaugstelle des zweiten Saugschlauchs (S2) ein oder mehrere Siebe, Filter (F) und/oder Schmutzabscheider angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bzw. Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Auffang-, Sammel- und Transportbehäl­ ter (A) für die Schraubverschlüsse ein für Getränkekonzentra­ te übliches Faß Verwendung findet, zu dessen Deckel die Enden der Saugschläuche (S1, S2) führen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuumgebläse (V) während des Betriebes ständig einge­ schaltet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leergut über einen Flaschenführungsstern (FS) der Vor­ richtung kontinuierlich zugeführt wird.