DE19814134A1

DE19814134A1 - Zwei-Kopf-Verschließmaschine

Info

Publication number: DE19814134A1
Application number: DE19814134A
Authority: DE
Inventors: Hans-Dietrich Politt
Original assignee: Impress Metal Packaging GmbH and Co OHG
Current assignee: Maiko Engineering GmbH
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 1999-10-07
Also published as: WO1999050146A1; DE59901804D1; EP1068131A1; EP1068131B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verschließmaschine zum Verschließen unrunder oder runder Dosen mit zwei Verschließstationen (1, 2), die sich um eine zentrale Achse (100) drehen können und jeweils eine ausreichende Zahl von Verschließrollen aufweisen, um den aufgelegten und ggf. aufgeclinchten Deckel einer Dose während der Wegzeit aufzufalzen, in welcher sich die Dose in der Verschließstation befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verschließstationen unmittelbar benachbart nebeneinander angeordnet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschließen von unrunden oder aber auch runden Dosenkörpern mit entsprechenden Deckeln, bevorzugt unter Ausbildung eines Doppelfalzes.

Unrunde, aber auch runde Dosen können in rotierenden Mehrkopf-Ver schließmaschinen verschlossen, insbesondere mit einem Doppelfalz verschlossen werden. Jeder "Kopf" einer solchen Verschließmaschine ist eine eigene Verschließstation, deren Verschließrollen den aufgelegten und vorzugsweise bereits aufgeclinchten Deckel einer Dose während derjenigen Wegstrecke auffalzen können, die die Station von der Aufnahme der Dose bis zu deren Freigabe zurücklegt. Dabei sind die Verschließköpfe oder -stationen um eine zentrale Drehachse herum, die üblicherweise als Säule oder dergleichen ausgebildet ist, drehbar angeordnet.

Derartige Verschließmaschinen sind als Hochleistungs-Ver schließmaschinen ("Karussellmaschinen") ausgelegt. Solche für unrunde Dosen besitzen überlicherweise mindestens drei Stationen oder Köpfe. Da jede dieser Stationen etwa 60 bis 80 Dosen pro Minute verschließen kann, liegt der Leistungsbereich bei etwa 200 Dosen pro Minute. Derartige Verschließmaschinen auch in Anlagen für mittlere Leistungsbereiche (z. B. 100-150 Dosen/min.) einzusetzen, wie sie beispielsweise für Fischdosen günstig wären, ist jedoch nicht sinnvoll. Denn jede Verschließstation, also jeder Kopf, schlägt mit etwa 10% der Kosten einer ganzen Verschließanlage zu Buche. Es ist deshalb wünschenswert, für mittlere Leistungsbereiche Verschließmaschinen mit nur zwei Köpfen bereit zustellen, da diese in der Anschaffung deutlich günstiger sein sollten. Ordnet man nun zwei Verschließköpfe oder -sta tionen wie bei den gängigen Mehrkopf-Verschließmaschinen um die als zentrale Säule ausgestaltete Drehachse, so erhöht sich bei ansonsten gleichen Dimensionen die Weglänge auf dem Kreis, den das Zentrum jedes Verschließkopfes an dieser Achse beschreibt, bevor der nächste Kopf beschickt werden kann, und damit der Abstand, den die Dosen beim Einfahren in die Verschließmaschinen zueinander aufweisen müssen. Demzufolge erhöht sich die Geschwindigkeit auf der Beschleunigungsstrecke und die Gefahr eines Überschwappens. Auch muß der Streckenabschnitt zwischen Beschleunigungsstrecke und Verschließmaschine aufgrund der größeren Abstände zwischen den einfahrenden Dosenrümpfen größer sein.

Ähnliches gilt für Verschließmaschinen für Runddosen: Üblicherweise besitzen diese Dosen eine Vielzahl von Köpfen, z. B. 4 bis 6 Köpfe. Sollen jedoch sehr große Runddosen verschlossen werden, z. B. große Konservendosen für Sauerkraut u. a., z. B. für die Gastronomie, so wäre auch hier eine Verschließmaschine mit nur zwei Köpfen vorteilhaft.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Zwei-Kopf-Ver schließmaschine für das Verschließen von unrunden oder runden Dosen zur Verfügung zu stellen, wobei der Beschleunigungsweg und die tatsächlich erreichten Beschleunigungen nicht deutlich über denen einer Drei-Kopf-Maschine liegen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die beiden Verschließstationen nicht über eine zentrale Säule als Drehachse angetrieben (gedreht) werden, sondern dicht nebeneinander angeordnet sind. Die Übertragung der Antriebsenergie kann auf beliebige Art und Weise dezentral erfolgen, bevorzugt über dezentral angeordnete Säulen. Mindestens eine, bevorzugt zwei solcher Säulen können dabei vorgesehen sein. Über ein Joch oder dergleichen sind diese an den Antrieb gekoppelt, der vorzugsweise von oben erfolgt. Starr verbunden mit dem Joch sind ferner die beiden Verschließstationen, die vorzugsweise an einem im rechten Winkel hieran befestigten oder integrierten weiteren Joch hängend angeordnet sind. Der Abstand der Säulen zur zentralen Drehachse ist derart gewählt, daß eine ausreichende Beabstandung zu den Verschließköpfen vorhanden ist, z. B. 11 bis 18 cm. Bevorzugt sind sie so nahe wie möglich zu den Verschließköpfen hin angeordnet, z. B. mit einem Abstand von 3-10 mm, besonders bevorzugt etwa 5 mm, um ein bequemes Greifen der gefalzten Dosen mit einem üblichen Greifelement zu deren Entfernen aus der Verschließmaschine zu gewährleisten.

Die erfindungsgemäße Maßnahme, das Verlagern des rotatorischen Antriebs aus einer zentralen Säule auf eine oder mehrere dezentrale Säulen, hat zur Folge, daß die beiden Verschließstationen sehr nahe bzw. dicht nebeneinander angeordnet werden können. Der Abstand der Stationen zueinander (bezogen auf ihren größten Umfang) kann beispielsweise auf etwa 3-10 mm, bevorzugt etwa 5 mm verringert werden. Damit verringert sich der Durchmesser der Kreisbahn, die das Zentrum einer jeden Verschließstation bei seiner Bewegung um die zentrale Drehachse beschreibt, und damit der Abstand, den in die Verschließmaschine einfahrende Dosenkörper zueinander aufweisen müssen.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Verschließmaschine sollen nachstehend anhand der beigefügten Figuren erläutert werden, worin

Fig. 1 die schematische Anordnung der erfindungsgemäßen Verschließmaschine aus der Ansicht von oben zeigt,

Fig. 2 schematisch eine Zwei-Kopf-Verschließmaschine zeigt, und zwar ebenfalls von oben, bei der die Verschließköpfe wie bei einer gängigen Drei-Kopf-Maschine angeordnet wurden, und

Fig. 3 eine Drei-Kopf-Verschließmaschine nach dem Stand der Technik, ebenfalls schematisch in der Ansicht von oben, zeigt,

Fig. 4 die schematische Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung von der Seite im Schnitt A-A, zeigt und

Fig. 5 die schematische Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung von der Seite im Schnitt B-B zeigt,

Fig. 6 schematisch eine Dose mit Inhalt und Oberflächenspiegel im beschleunigten Zustand zeigt, und

Fig. 7 schematisch von oben den Weg der Dosen in die Verschließvorrichtung sowie die Abstände zeigt, die zwischen in die Vorrichtung einlaufenden Dosen eingehalten werden müssen.

Beginnend mit Fig. 3 sollen nun die Vorteile der vorliegenden Erfindung näher erläutert werden. Fig. 3 ist die schematische Darstellung einer im Stand der Technik bekannten Verschließvorrichtung mit den drei Köpfen 1, 2 und 3, die um eine zentrale Säule 7 angeordnet sind. Entlang des Weges 4 werden Dosen 5, 5' mit aufgelegtem, vorzugsweise aufgeclinchtem Deckel in die Verschließmaschine eingeführt. Sobald sie die Position 5' unter einer der drei Verschließköpfe erreicht haben, beginnt der Verschließvorgang, während sich der Kopf - hier Kopf 1 - angetrieben über die Säule 7 auf einer Kreisbahn um die Drehachse 100 bewegt. Der Radius der Kreisbahn, auf der sich das Zentrum 6 des Verschließkopfes 1 bewegt, läßt sich dabei nach der folgenden Gleichung berechnen:

wobei d den Durchmesser der Verschließköpfe (gemessen im Bereich der größten radialen Ausdehnung), x den Durchmesser der Drehsäule 7 und y den Abstand zwischen der Drehsäule 7 und dem jeweiligen Kopf darstellt. Nach dem Zurücklegen etwa der Hälfte der Kreisbahn ist der Verschließvorgang beendet, die gefalzte Dose verläßt auf der Strecke 4' (oder parallel leicht verschoben hierzu) den Verschließautomaten wieder.

Da drei Köpfe vorhanden sind, können bei einer ganzen Drehung um die Achse 100 drei Dosen aufgenommen und verschlossen werden; der Abstand w der in die Vorrichtung einfahrenden Dosen muß daher ein Drittel des Umfangs dieses Kreises betragen. Da der Umfang dieses Kreises u gleich 2 rπ ist, muß der Abstand zweier nacheinander in den Verschließautomaten einfahrender Dosen der folgenden Gleichung genügen:

Die Größenordnung eines solchen Verschließautomaten kann beispielsweise die folgende sein:
Der Durchmesser des Kopfes d beträgt etwa 260 mm, der Durchmesser der Drehsäule ist mit etwa 100 mm zu veranschlagen, und der Zwischenraum y zwischen Säule und den einzelnen Köpfen kann beispielsweise etwa 5 mm betragen. Unter diesen Umständen ist die Wegstrecke w = 38,7 cm.

Wünscht man nun einen Verschließkopf mit geringerer Kapazität und geringeren Kosten, so würde es sich wie oben beschrieben anbieten, die Verschließmaschine nur mit zwei Köpfen 1, 2 auszugestalten. Erfolgt dies in der Weise, wie in Fig. 2 (mit identischen Bezugszeichen) dargestellt, daß bei ansonsten vergleichbarer Bauart nur zwei Verschließköpfe um die Drehsäule herum angeordnet werden, so wird jeder Verschließkopf die Wegstrecke w einer halben Kreisbahn zurücklegen, bis die jeweils nächste Dose in den jeweils anderen Verschließkopf einfahren kann. Da auch hier wieder der Radius der Kreisbahn, die das Zentrum 6 eines jeden Verschließkopfes 1, 2 zurücklegt, der Summe aus dem halben Durchmesser des Kopfes, dem halben Durchmesser x der Drehsäule sowie dem Zwischenraum y zwischen Drehsäule und Kopf entspricht, beträgt der Abstand zwischen zwei Dosen bei ansonsten gleichbleibender Geometrie:

Bei ansonsten gleichbleibender Geometrie und der Einsparung eines Verschließkopfes ergibt sich also für eine Verschließmaschine gemäß Fig. 2, daß der Abstand zwischen den einfahrenden Dosen um 50% über demjenigen liegen muß, der für eine Drei-Kopf-Verschließmaschine erforderlich ist. Da die Dosenkörper mit nur geringem Abstand aus der Station kommen, in der ihnen die Deckel aufgelegt und ggf. angeclincht worden sind, bedeutet das Erfordernis des höheren Abstandes, daß die Dosen vor dem Einfahren in die Verschließvorrichtung stärker beschleunigt werden müssen. Fig. 6 zeigt eine gefüllte Dose auf der Beschleunigungsstrecke: Der Flüssigkeitsspiegel 8 richtet sich als Ebene im rechten Winkel zur effektiven Beschleunigung 9 (aus Erdbeschleunigung plus durch die Bewegung erzeugter Beschleunigung) aus; Flüssigkeit kann daher bei hoher Beschleunigung in die offene Nut zwischen Deckelhaken und Rumpfhaken gelangen und möglicherweise sogar aus der Dose austreten, so daß kein sauberes Verschließen mehr möglich ist.

Wird jedoch die erfindungsgemäße Lösung gemäß Fig. 1 (ebenfalls mit Identischen Bezugszeichen) gewählt, so liegen die beiden Verschließköpfe nur durch den notwendigen Mindestabstand y getrennt dicht beieinander. Der Radius des Kreises, den der Mittelpunkt 6 eines jeden Verschließkopfes beschreibt, gehorcht hier der Gleichung:

und der Abstand zur nächsten Dose ist:

Für das Ausführungsbeispiel mit den oben angegebenen Maßen ergibt sich hieraus ein Wert von 41,6 cm Wegstrecke.

Beim Einfahren in die erfindungsgemäße Zwei-Kopf-Ver schließmaschine können die Dosen also im selben Größenbereich beschleunigt werden wie bei den gängigen Drei-Kopf-Ver schließmaschinen. Damit verkürzt sich die Beschleunigungsstrecke gegenüber einer in traditioneller Weise gefertigten Zwei-Kopf-Maschine, und die Gefahr von Verschmutzungen, die gerade z. B. bei Fischdosen zu kostenintensiven Ausfällen führen können, ist stark reduziert.

Die Fig. 4 und 5 zeigen schematisch die erfindungsgemäße Anordnung der Verschließköpfe von der Seite, einmal im Schnitt A-A und einmal im Schnitt B-B. Bekannte Details wie Hubelemente und dergleichen sind dabei weggelassen, in Fig. 4 auch der in Fig. 5 angedeutete Tisch 8 ("Pinolentisch"). Man erkennt die Anordnung der Säulen 7, die in Fig. 5 hintereinander auf der Betrachterachse liegen, während sie in Fig. 4 teilweise vom vorderen der beiden Verschlußköpfe verdeckt in symmetrischer Lage zur Drehachse zu sehen sind.

Claims

1. Verschließmaschine zum Verschließen unrunder oder runder Dosen mit zwei Verschließstationen (1, 2), die sich um eine zentrale Achse (100) drehen können und jeweils eine ausreichende Zahl von Verschließrollen aufweisen, um den aufgelegten und ggf. aufgeclinchten Deckel einer Dose während der Wegzeit aufzufalzen, in welcher sich die Dose in der Verschließstation befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verschließstationen unmittelbar benachbart nebeneinander angeordnet sind.

2. Verschließmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsenergie der zentralen Achse (100) über dezentral angeordnete Säulen übertragen wird.

3. Verschließmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verschließstationen im Bereich ihres größten Durchmessers einen Abstand von 3 bis 12 mm, bevorzugt etwa 5 mm zueinander aufweisen.