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Die
Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Entfernen von auf Getränkeflaschen
verbliebenen Flaschenverschlüssen,
insbesondere Kronenkorken.
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Eine
derartige Anordnung ist Gegenstand der älteren Anmeldung
P 44 39 376.8 nachveröffentlicht
in der
DE 44 39 376
A1 . Die Entkorkerwerkzeuge sind hierbei fest mit dem Mantel
der Hohlwalze verbunden, die zur Anpassung an die Höhe der Getränkeflaschen
höheneinstellbar
gelagert ist. Es hat sich jedoch gezeigt, daß nicht unerhebliche Höhendifferenzen
individuell auftreten können,
bspw. wenn eine Getränkeflasche
im Flaschenkasten auf dort verbliebenen Fremdkörpern steht, und aus ähnlichen Gründen können auch
Abweichungen der Lage der Mündungen
der Hälse
der Getränkeflaschen
auftreten, die das sichere Erfassen von Flaschenverschlüssen in
Frage stellen können.
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Die
Erfindung geht daher von der Aufgabe aus, mit dem Mantel von Hohlwalzen
verbundene Entkorkerwerkzeuge zu schaffen, die Abweichungen von
der üblichen
Lage der Mündungen
in Flaschenkästen
enthaltener Getränkeflaschen
auszugleichen vermögen.
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Gelöst wird
die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Sie sichern
eine individuelle Höheneinstellung
der Entkorkerwerkzeuge mit einer Auflagekraft, die das sichere Erfassen
von Flaschenverschlüssen
gewährleistet,
jedoch auch bei stark abweichenden Flaschenhöhen Glasschäden unterbindet, wobei auch
die Verschlüsse
falsch ausgerichteter Flaschen exakt erfaßbar sind.
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Zweckmäßige und
die Erfindung weiterbildende Merkmale sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Im
einzelnen sind die Merkmale der Erfindung anhand der folgenden Beschreibung
zweier Ausführungsbeispiele
in Verbindung mit diese darstellenden Zeichnungen erläutert. Es
zeigen hierbei:
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1 eine
zur Erfassung von Flaschenverschlüssen in einen auf einer Transportbahn
geführten Flaschenkasten
eingreifende Hohlwalze,
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2 abgebrochen
und geschnitten ein in den Mantel einer Hohlwalze eingesetztes Entkorkerwerkzeug,
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3 einen
Blick auf die Unterseite des Entkorkerwerkzeuges nach 2,
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4 eine abgebrochen dargestellte Hohlwalze
mit einem abgeänderten
Entkorkerwerkzeug,
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5 einen
Blick auf das obere Ende des Gehäuses
des Entkorkerwerkzeuges der 4,
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6 eine
Unteransicht des Entkorkerwerkzeuges der 4.
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7 die
Seitenansicht eines weiteren, in den geschnitten dargestellten Mantel
einer Hohlwalze eingesetzten Entkorkerwerkzeuges,
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8 einen
Horizontalschnitt durch das Entkorkerwerkzeug der 7,
und
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9 einen
Horizontalschnitt durch das Entkorkerwerkzeug der 7 und 8 in
der die Achse der Hohlwalze enthaltenden Horizontalebene.
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In 1 ist
grundsätzlich
der Aufbau einer Entkorkungseinrichtung dargestellt: Noch Kronenkorken 37 als
Flaschenverschlüsse
tragende Getränkeflaschen 36 sind
in einem Flaschenkasten 38 untergebracht, der auf einer
Transportbahn 39 im wesentlichen gleichförmig vorgeschoben
wird. Von oben her greift in den Flaschenkasten 38 eine
Hohlwalze 1 ein, die entsprechend der 2 oder 4 mit Entkorkerwerkzeugen auszustatten
ist.
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Die 2 zeigt
einen Schnitt durch den Mantel 2 einer Hohlwalze 1 im Bereiche
von Bohrungen 3, deren eine mit einem Entkorkerwerkzeug
ausgestattet ist. Das Gehäuse 4 dieses
Werkzeuges durchgreift eine Bohrung 3 und ist durch seitliche
Ansätze des
Gehäuses
durchgreifende Schrauben 5 mit dem Mantel 2 der
Hohlwalze 1 verbunden. In dem Gehäuse 4 ist eine Hülse 6 axial
verschiebbar gehalten. Eine auf Bunde des Gehäuses 4 und der Hülse 6 sich stützende Druckfeder 7 spannt
die Hülse
in Richtung des Radius' der
Hohlwalze 1 vor, so daß ein
in die Hülse 6 eingreifender
Sicherungsring 8 sich als Anschlag auf den Boden des Gehäuses 4 legt.
Nach unten setzt sich die Hülse 6 in
Form zweier Segmente 9 und 10 fort, von denen
das Segment 9 einstückig
aus dem Hülsenkörper gebildet
ist, während
das Segment 10 an einer Basis 11 angeordnet ist,
die in einen Wulst 12 ausläuft, der in eine Nut der Hülse eingelegt ist,
so daß Basis 11 mit
Segment 10 gegen die Achse des Gehäuses 4 spreizbar bzw.
schwenkbar ist. Zusammengehalten werden die Segmente elastisch mittels
einer sie umschlingenden Ringfeder 13. Beide weisen im
Ausführungsbeispiel
U-förmig
ausgebildete Nute 14, 15 auf, mit deren Hilfe
Flaschenverschlüsse
greifbar sind. Die Segmente sind nach unten hin, sich trichterförmig erweiternd
verlängert.
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Die
Hülse 6 wird
von einem Stößel 16 durchgriffen,
der mit einem Bund 17 ausgestattet ist, der von einer sich
in der Hülse 6 abstützenden
Druckfeder 18 untergriffen ist. Der Stößel greift in einen Konus 19 ein,
der vor einer konischen Fläche
der Basis 11 liegt und in ein Druckstück 20 endet. Eine
Ansicht von unten ist in der 3 gezeigt,
die auch das trichterförmige
Ausladen der Segmente 9 und 10 zeigt.
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Im
Betriebe rotiert die Hohlwalze 1 in Übereinstimmung mit dem Vorschub
der Flaschenkästen, so
daß die
Entkorkerwerkzeuge jeweils auf die Hälse von Flaschen abgeschwenkt
werden. Hierbei werden die Flaschenhälse bzw. auf diesen verbliebene
Flaschenverschlüsse
von den trichterförmig
ausladenden Segmenten 9, 10 erfaßt und zentriert,
und Flaschenverschlüsse,
bspw. Kronenkorken, legen sich gegen die oberen Flanken 21 der
Nute 14, 15 und werden von deren unteren Flanken 22 fest
hintergriffen. Während
des Ergreifens wird das Segment 10 geringfügig gespreizt
und federt infolge der Ringfeder 13 nach Erfassen des Verschlusses
in die dargestellte Lage zurück.
Beim weiteren Transport der Getränkeflaschen
sowie der weiteren Drehung der Hohlwalze 1 wird der von
den Segmenten 9, 10 ergriffene Verschluß vom Flaschenhals
abgezogen bzw. abgekantet.
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Nach
weiterer Umdrehung erreicht das Gehäuse 4 mit Stößel 16 die
Steuerkurve 24 einer stationären Steuerscheibe 23 und
wird gegen die Kraft der Druckfeder 18 nach außen gedrückt. Hierbei spreizt
der Konus 19 des Stößels mittels
der an ihm anliegenden konischen Fläche der Basis 11 das
Segment 10, und gleichzeitig drückt das Druckstück 20 des
Stößels gehaltene
Flaschenverschlüsse
aus ihrer Lage heraus, so daß sie
abfallen und, bspw. mittels einer unterfangenden Rinne, abführbar sind. – Anstelle
einer stationären
Steuerscheibe können auch,
wie in der oben bezeichneten DE-OS beschrieben, stationäre Steuerkurven
begrenzter Länge
vorgesehen sein.
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Die
Steuerung des Entkorkerwerkzeuges ist nicht auf rein mechanische
Mittel beschränkt,
wie das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel
zeigt. Zur Vereinfachung der Darstellung sind hier aus 2 bereits
bekannte Bauteile mit gleicher Referenznummer bezeichnet.
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Auch
nach 4 sind in Bohrungen 3 des Mantels 2 einer
Hohlwalze 1 Entkorkungswerkzeuge vorzusehen, die je in
einem Gehäuse 4 angeordnet sind,
das mittels flanschartiger Ansätze
und mindestens einer Schraube 5 mit dem Mantel 2 der
Hohlwalze 1 verbunden ist. In dem Gehäuse 4 ist eine Hülse 6 geführt, die
nach oben durch einen eingeschraubten Deckel 25 abgeschlossen
ist. Mit dem Deckel ist eine Traverse 26 verschraubt, deren
freie Enden in Führungsschlitzen 27 des
Gehäuses 4 gleiten.
Belastet ist die Traverse 26 durch eine die Hülse 6 vorspannende
Druckfeder 7, und die freien Enden der Traverse 26 unterbinden
Drehungen der Hülse 6 ebenso
wie sie deren Hub begrenzen. Auch hier trägt die Hülse 6 an ihrem unteren
Ende Segmente: Das Segment 9 ist fest mit der Hülse 6 verbunden
und nicht, wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel, einstückig mit
ihr ausgeführt.
An die Stelle des einen spreizbaren Segmentes 10 sind hier
deren drei getreten, und alle vier Segmente bilden eine trichterförmige Verlängerung
der Hülse 6 nach
unten, die mit Nuten 14, 15 zum Ergreifen von
Flaschenverschlüssen
ausgestattet ist. Die spreizbaren Segmente sind über Wulste 12 ihrer
Basen 11 angelenkt, und sie werden mittels einer Ringfeder 13 gegen
das feststehende Segment 9 verspannt.
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Der
Stößel 16 ist
an seinem oberen Ende mit einem in einer Zylinderkammer der Hülse 6 verschiebbaren
Kolben 28 ausgestattet. Gespeist werden die Zylinderräume durch
im Mantel 2 der Hohlwalze 1 vorgesehene Druckluftkanäle 29, 30,
denen Luftschlitze 31 und 32 des Gehäuses 4 gegenüberstehen,
die sich in der Ausgangsstellung der Hülse 6 über Schlitze 33 und 34 dieser
Hülse fortsetzen.
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Das
Ergreifen von Flaschenverschlüssen
erfolgt im Betriebe beim Ausführungsbeispiel
der 4 so, wie es bereits zur 2 geschildert
war: Beim Auftreffen auf einen Flaschenverschluß federn die Segmente 10 auf,
und der Flaschenverschluß vermag
in die Nute 14, 15 einzutreten und hebt über deren
Flanken 21 die Hülse
entsprechend der Flaschenhöhe
an. Der Flaschenverschluß wird
von den unteren Flanken 22 der Nute 14, 15 hintergriffen, festgehalten
und beim Weiterlauf der Trommel vom Flaschenhals abgezogen bzw.
beim Ausstoßen
um die freie Kante der unteren Flanke 22 der Nut 14 des festen
Segmentes 9 abgekippt: Beim weiteren Umlauf der Hohlwalze
läuft die
Mündung
des Druckluftkanales 29 über ein in der Figur nicht
dargestelltes druckluftzuführendes
Gleitstück.
Da die Hülse 6 mittels
der Druckfeder 7 wieder gegen ihre Anschläge ausgefahren
ist und damit eine direkt Verbindung von Druckluftkanal 29 über die
Luftschlitze 31 und 33 besteht, wird die obere
Zylinderkammer der Hülse 6 druckluftbeaufschlagt,
und der den Kolben 28 tragende Stößel 16 wird nach außen ausgefahren.
Sein Konus 19 spreizt hierbei die beweglichen Segmente 10, und
sein Druckstück 20 wirft
den Flaschenverschluß um
die Kante der unteren Flanke 22 des feststehenden Segmentes 9 kippend
aus, die daher, wie in 6 gezeigt, linear ausgeführt sein
kann. Im Verlaufe der weiteren Drehung der Hohlwalze 10 wird dann
mittels eines weiteren nicht dargestellten druckluftführenden
Gleitstückes
der Druckluftkanal 30 beaufschlagt. Nunmehr wird die äußere bzw.
untere Zylinderkammer des Kolbens 28 über die Luftschlitze 32 und 34 beaufschlagt,
und, nach dem Auswerfen des ergriffenen Flaschenverschlusses, wird
der Stößel 16 in seine Ausgangsstellung zurückgeschoben, so
daß nunmehr
das Entkorkerwerk zeug für
ein erneutes Eintauchen in einen Flaschenkasten und Ergreifen von
Verschlüssen
vorbereitet ist.
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Die
Darstellung zeigt, daß,
bspw. im Bereiche der Höhe
der Führungsschlitze 27,
Höhenunterschiede
von Getränkeflaschen
ausgeglichen werden. Die trichterförmige Ausbildung der Segmente 9, 10 erlaubt
darüber
hinaus, Flaschenhälse
exakt auszurichten. Das Ergreifen der Flaschenverschlüsse vermittels
der Nute 14, 15 sichert das korrekte Abziehen ebenso,
wie durch Spreizen der beweglichen Segmente 10 in Verbindung
mit dem Vorschub des Druckstückes 20 des
Stößels 16 ein
sicheres Ausstoßen
und Abkippen ergriffener Verschlüsse
gewährleistet
ist. Die individuelle Höheneinstellung
der verschiebbaren Hülse 6 in
Verbindung mit der durch die Druckfeder 7 aufgebrachten,
aber auch begrenzten Kraft ergibt eine exakte Funktion ebenso wie
auch bei erheblich abweichenden Getränkeflaschen Glasschäden sicher
vermieden werden.
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Der
Möglichkeit
des Verschiebens der Hülse 6 und
damit des Ausgleiches unterschiedlicher Flaschenhöhen sind
jedoch Grenzen gesetzt. Rein mechanisch ist eine solche Grenze nach 4 durch die Höhe der Führungsschlitze 27 gegeben,
wenn die Höhe
der Traversen 26 in Abzug gebracht wird, und nach 2 ist
die Hülse 6 vom
Auflegen des als Anschlag dienenden Sicherungsringes 8 auf
das Gehäuse 4 soweit
anhebbar, daß die
Feder 7 komprimiert ist und Windung auf Windung liegt.
Es sind jedoch auch andere Grenzen gegebene Walzen mit großen Teilkreisdurchmesser
der Arbeitsflächen, bspw.
der oberen Flanken 21 der Nute 14, 15,
tauchen, wenn sie die Querwände
der Flaschenkästen 38 passiert
haben, nicht tief genug auf auf Getränkeflaschen 36 verbliebene
Kronenkorken 37 herab, und auch der Eingriff der Flaschenhälse respektive
auf diesen verbliebender Kronenkorken ist nicht definiert genug.
Hier hat sich eine weitere Entkorkungseinrichtung bewährt, deren
Werkzeuge in den 7 bis 9 dargestellt
sind, und deren Hülse 6 gesteuert zum
Passieren der Querwände
einfahrbar ausgebildet sind, so daß sie gesteuert in Wirkstellung
bringbar sind, wobei noch die günstigste
Phase zum Ergreifen von Kronenkorken berücksichtigbar ist. Auf jeden
Fall ist der auszugleichende Höhenbereich
weder durch das Passieren der Querwände der Flaschenkästen begrenzt
noch durch den Radius der Hohlwalze bzw. der zylindrischen Fläche, die
durch die Arbeitsstellung der Greifelemente definiert ist: Die Verschiebelänge der
Hülsen 6 und
damit die Stauchmöglichkeit
der Werkzeuge zum Ausgleich von unterschiedlichen Flaschenhöhen läßt sich
gegenüber den
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen
erheblich verlängern.
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In 7 ist
ein achsnormaler Schnitt durch einen Abschnitt des Mantels 2 einer
Hohlwalze 1 im Bereich der Mittelachsen einer Reihe in
Umfangsrichtung gegeneinander versetzten Bohrungen 3 gezeigt,
deren Gehäuse 4 in
die mittlere der Bohrungen 3 eingeführt ist und, wie 9 zeigt,
mittels einer Schraube 5 mit dem Mantel verschraubt ist.
Während des
Betriebes wird die Hohlwalze 1 in Richtung des Pfeiles 57 derart
bewegt, daß ihre
Umfangsgeschwindigkeit im Bereich der Greifer 53, 54 der
Vorschubgeschwindigkeit der Flaschenkästen 38 in vorgegebener
Phasenlage und phasenstarr folgt.
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Wie
insbesondere 9 zeigt, ist im Gehäuse 4 axial
verschiebbar eine Hülse 6 angeordnet,
deren Deckel sowie deren Fußbereich
mit verstärktem Durchmesser
ausgeführt
sind und als Anschläge
den Verschiebeweg der Hülse 6 begrenzen.
Die Hülse
ist mit einem durch eine Weichdichtung abgedichteten Ringkolben 41 ausgestattet,
der gleichzeitig der Druckfeder 7 als Widerlager dient.
Unterhalb des Ringkolbens 41 ist ein Druckraum vorgesehen,
der über
die Leitung 42 und den Druckmittelkanal 43 druckmittelbeaufschlagbar
ist.
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In
der Hülse 6 ist
ein Stößel 16 geführt, dessen
oberes Ende mit einem Kolben 28 versehen ist, der durch
eine Druckfeder 18 in Richtung auf das obere Ende der Hülse 6 vorgespannt
ist, so daß sich deren
unterer Bund als Anschlag gegen das Gehäuse 4 legt. Über eine
weitere Druckmittelleitung ist eine flexible Leitung 44 mit
dem Druckmittel, bspw. Druckluft, beaufschlagbar, so daß der Kolben 28 des Stößels 16 nach
unten drückbar
ist, bis entweder der Kolben 28 sich gegen einen Absatz
der Hülse
legt oder der Deckel der Hülse 6 auf
das Gehäuse 4.
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Der
Stößel 16 endet
unten in einen Flansch 48, von dem aus er sich als Rohransatz 50 fortsetzt. Der
Rohransatz 50 weist einen Gleitschlitz 51 auf, der
von einem stationären
Bolzen 45 durchgriffen ist, der seinerseits im Inneren
des Rohransatzes 50 einen mit einem Permanentmagneten 46 ausgestatteten
Magnethalter 47 trägt.
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Der
Fuß der
Hülse 6 ist
von einer Platte 52 überfangen
und weist, wie 7 zeigt, zwei Greifer 53, 54 auf,
von denen der Greifer 53 mit dem unteren Ende der Hülse 6 fest
verbunden ist, während
der Greifer 54 leicht schwenkbar eingehängt ist und durch die Ringfeder 13 in
seiner in 7 gezeigten Arbeitsstellung
gehalten ist. Der feststehende Greifer 53 weist einen Haken 54 mit
annähernd
horizontaler Hinterschneidung auf, während der Haken 56 des
beweglichen Greifers eine rampenartig schräg verlaufende Hinterschneidungzeigt.
Die Frontseiten beider Greifer sind abgeschrägt oder trichterförmig verlaufend
ausgebildet, um die Flaschenhälse
bzw. Kronenkorken beim Absenken der Werkzeuge zu zentrieren.
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Im
praktischen Betrieb werden die Getränkeflaschen 36 der 1 aufweisenden
Flaschenkästen 38 auf
einer Transportbahn 39, bspw. durch zwischen die Kästen greifende
Phasenleisten der Transportbahn, phasenstarr zu der Drehung der
Hohlwalze 1 vorgeschoben, so daß auf jede der Flaschen sich
ein Entkorkerwerkzeug der 2, 4, im vorliegenden Falle der 7 bis 9 unter
Einwirkung der Druckfeder 18 ausgefahren, auf die Flaschenhälse zubewegt.
Laufen die Entkorkerwerkzeuge auf die Flaschenkästen zu, so wird der Druckmittelanschluß 42 mit
Druckmittel beaufschlagt, das den Druckmittelkanal 43 passiert
und in die Zylinderkammer des Ringkolbens 41 eintritt.
Damit werden die Hülse 6 entgegen
der Kraft der Druckfeder angehoben und die Greifer 53, 54 auf
die Hohlwalze 1 hin zurückgezogen.
Erst kurz bevor das Entkorkerwerkzeug seine Stellung normal über dem
zugeordneten der Flaschenhälse
erreicht, wird der Druckmittelkanal 43 entlastet, und die
Druckfeder 18 schiebt die Hülse 6 vor, wobei die
schrägen
Auflauframpen beider Greifer den Flaschenhals bzw. einen darauf
befindlichen Kronenkorken zentrieren und sich der Fuß der Hülse auf
den Kronenkorken legt, wobei die Haken 55 und 56 den
Kronenkorken hintergreifen und dieser weiterhin durch den Permanentmagneten 46 gehalten
wird. Beim Weiterdrehen verkantet der Fuß der Hülse 6 sich gegen die
Vertikalachse der darunter befindlichen Getränkeflasche und kantet hierbei
mit dem scharfen Haken 56 des Greifers 54 den
ergriffenen Kronenkorken vom Hals der ihn bisher haltenden Flasche.
Bei der weiteren Drehung wird nach Freikommen des Kronenkorkens
wieder der Druckmittelanschluß 42 druckmittelbeaufschlagt,
so daß die
Hülse 6 wieder
angehoben und aus dem Bereich der Flaschenkästen herausgehoben wird. Nach
weiterer Drehung der Hohlwalze 1 kann der Druckmittelanschluß 42 dann
wieder entlastet werden, so daß die Druckfeder 7 die
Hülse wieder
in Radiusrichtung bis zum Anschlag nach außen schiebt. In vorgewählter weiterer
Drehposition wird sodann die Leitung 44 druckmittelbeaufschlagt:
Hierdurch wird der Kolben 28 mit Stößel 16 vorgeschoben,
und der Rohransatz 50 stößt unter Zurückkippen
des einen rampenartig ansteigenden Haken 56 aufweisenden
Greifers 54 einen noch gehaltenen Kronenkorken ab. Nach
der Entlastung der Leitung 44 schiebt die Druckfeder 18 den
Stößel 16 in
seine Ausgangsstellung zurück.
Damit ist anhand der 7 bis 9 ein Entkorkerwerkzeug
gezeigt, das zur Angleichung an die Höhe von Flaschenhälsen größere Differenzen
auszugleichen vermag, und das gleichzeitig beim Eintauchen in Flaschenkästen und
beim Austreten auf eine höhere
Lage gezogen werden kann, und bei dem auch die Phasenlage des Ergreifens
von Kronenkorken auf einen optimalen Wert vorgebbar ist.
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Die
Ausführungsbeispiele
zeigen weiterhin, daß sowohl
bei der Bewegung der Hülse
im Gehäuse als
auch für
die Bewegung des Kronen korken auswerfenden Stößels diese Bewegungen gesteuert
mechanisch vorgebbar sind, teilmechanisch und für beide Schieberichtungen durch
einen Druckmittelabtrieb, wobei sowohl Druckluft bzw. unter Druck
stehende Gase verwendbar sind als auch Flüssigkeiten. Die Steuerungen
von Druckmitteln können
durch ortsfeste Düsen
im Zusammenwirken mit über
diese streichenden, in der Hohltrommel angeorneten Düsen erfolgen,
es ist aber auch ebenso möglich,
die jeweiligen Druckmittelleitungen mit Ventilen auszustatten, die
durch mechanische Anschläge
während
des Umlaufes der Hohlwalze betätigt
werden. Für
das Zentrieren haben sich Greifelemente bewährt, die als trichterförmig sich
erweiternde Segmente ausgeführt sind.
Im Bedarfsfall können
aber auch schlichte schwenkbare Greifer, zweckmäßig in Verbindung mit einem
stationären
Greifer, verwendet werden, insbesondere wenn deren Endbereiche eine
weit auslandende Rampe bilden.