DE19939670A1 - Deckelfaß-Verschließvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum vollautomatischen Verschließen von großvolumigen Deckelfässern mit Faßdeckel und Spannringverschluß. DOLLAR A Bisher bekannte halbautomatische Deckelfaß-Verschließeinrichtungen benötigen noch immer eine Bedienperson, die den Spannring von Hand vollständig geöffnet und aufgespreizt über den Deckelflansch und Mantelflansch des Faßkörpers überstülpt und den Schließhebel des Spannringes umlegt. DOLLAR A Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung geschieht auch dies vollautomatisch dadurch, daß ein erster verschwenkbarer oder/und verfahrbarer Funktionsautomat (= FAM I) zunächst einen Spannring von einem Spannring-Magazinstapel ergreift und entnimmt, und ein zweiter verschwenkbarer oder/und verfahrbarer Funktionsautomat (= FAM II) den Spannring in einer definierten Position von dem ersten Funktionsautomaten (= FAM I) übernimmt und im vollständig geöffneten, d. h. aufgespreizten, Zustand über den Deckelflansch des Faßdeckels und den Mantelflansch des Faßkörpers führt, wonach der Schließhebel des Spannringes zugeklappt und damit das Deckelfaß verschlossen wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum vollautomatischen Verschließen von groß­ volumigen Deckelfässern mit Faßdeckel und Spannringverschluß. Üblicherweise werden Deckelfaßkörper aus Stahlblech Pappe oder Kunststoff sofort nach ihrer Herstellung, für ein Kunststoffaß z. B. in einer Blasformmaschine, mit einem aufgelegten Faßdeckel und Spannringverschluß versehen und gas- und flüssigkeits-dicht verschlossen. Dies dient zum einen der Zuordnung eines passenden Deckels und Spannringes, und zum anderen soll das leere Faß bzw. sein Faßinneres beim Transport zur Abfüllanlage bzw. Abfüllung mit dem eigentlichen Füllgut vor Verschmutzung oder Verstaubung geschützt sein.

Bisher wurden die Deckelfaßkörper nach Fertigstellung (Entbutzung, Beschneiden der Faßkörpermündung) an der Blasformmaschine in einfachster Weise von Hand ver­ schlossen, d. h. Faßdeckel und Spannring wurden von einer Person aufgesetzt und unter gewissem Kraftaufwand der Spannring-Hebelverschluß geschlossen. Dieser Vorgang ist zeit- und arbeitsaufwendig.

Es sind bereits halbautomatische Deckelfaß-Verschließeinrichtungen bekannt, bei denen der Faßdeckel von einem Funktionsautomaten (= FAM), (z. B. einem Saug­ greifer), auf den Faßkörper aufgesetzt wird, wonach der Spannring von einer Person von Hand vollständig geöffnet und aufgespreizt über den Deckelflansch und Mantel­ flansch des Faßkörpers übergestülpt wird. Danach wird der Schließhebel des Spann­ ringes von Hand oder von einem einfachen Schließautomaten umgelegt bzw. angedrückt und geschlossen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die geschilderten Nachteile der bekannten Einrichtungen zu beseitigen und eine verbesserte Deckelfaß-Verschließvorrichtung anzugeben, die ein vollautomatisches Aufsetzen und Verschließen von Faßdeckel und Spannring ermöglicht (mannlose Fertigung). Die besondere Problematik besteht also darin, den Spannring aufzuspreizen und aufzusetzen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Dabei umfaßt die Vorrichtung zum Verschließen von Deckelfässern mit Faßdeckel und Spannringverschluß,

• - eine Transporteinrichtung (z. B. Rollenförderer, Bandförderer) für die Faßkörper,
• - wenigstens ein Rahmengestell, in welchem ein Deckelfaßkörper definiert positioniert und fixiert wird,
• - eine in dem Rahmengestell angeordnete, verfahrbare Deckel-Aufsetzeinrichtung (z. B. einen Sauggreifer), die einen Deckel von einem Magazin-Deckelstapel entnimmt und auf die Faßöffnungsmündung des definiert positionierten Faßkörpers aufsetzt,
• - einen in dem Rahmengestell angeordneten ersten verschwenkbaren oder/und verfahrbaren Funktionsautomaten (= FAM I), der zunächst einen Spannring von einem Spannung-Magazinstapel ergreift und entnimmt,
• - einen in dem Rahmengestell angeordneten zweiten verschwenkbaren oder/und verfahrbaren Funktionsautomaten (= FAM II), der den Spannring in einer definierten Position von dem ersten Funktionsautomaten (= FAM I) ergreift und übernimmt, und im vollständig geöffneten, d. h. aufgespreizten Zustand über den Deckelflansch des Faßdeckels und den Mantelflansch des Faßkörpers führt, wonach der Schließhebel des Spannringes zugeklappt und damit das Deckelfaß verschlossen wird.

Dadurch, daß zwei aufeinander abgestimmte zusammenwirkende Funktionsautomaten (FAM I; FAM II) vorgesehen sind, wobei FAM I zunächst den Spannring ergreift, vom Spannring-Magazinstapel entnimmt und an FAM II übergibt, wonach FAM II den Spannring im vollständig geöffneten Zustand über den Deckelflansch des Faßdeckels und den Mantelflansch des Faßkörpers führt, und anschließend der Schließhebel des Spannringes umgeklappt und damit das Deckelfaß verschlossen wird, erfolgt das Verschließen von Deckelfässern mit Faßdeckel und Spannringverschluß absolut vollautomatisch ohne jegliche Handhabung von Hilfspersonen. Durch das Vorhanden­ sein der zwei FAM können Funktionsschritte, die sonst nacheinander ablaufen müßten, bereits gleichzeitig nebeneinander ablaufen. Durch die Unabhängigkeit von Maschinen-Be­ dienpersonal kann die Maschinenlaufzeit und -effektivität erhöht werden (z. B. keine Pausenunterbrechungen und Schichtwechsel-Zeitverluste).

In Ausgestaltung der Erfindung ist eine eine Ausbildung als Zwei-Stationen-Maschine vorgesehen, wobei in der ersten Station (= ST I) - in welcher der Deckelfaßkörper definiert positioniert und fixiert wird - die verfahrbare Deckel-Aufsetzeinrichtung bzw. der Sauggreifer einen Deckel von dem Magazin-Deckelstapel entnimmt und auf die Faßöffnungsmündung des offenen Faßkörpers aufsetzt und in der zweiten Station (= ST II) - in welcher der Deckelfaßkörper ebenfalls definiert positioniert und fixiert wird - die beiden Funktionsautomaten (FAM I und FAM II) den Spannring vom Magazin-Sta­ pel aufnehmen, übergeben, aufspreizen, auf den Faßkörper aufsetzen und verschließen.

Dadurch, daß die erforderlichen Funktionsschritte in zwei verschiedenen Stationen vollzogen werden, müssen sie nicht sukzessive in einer Station an einem Faßkörper erfolgen, sondern können in den zwei Stationen gleichzeitig an zwei Faßkörpern erfolgen. Dadurch wird die Taktzeit nahezu halbiert und problemlos eine hohe Schließleistung pro Stunde erreicht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der erste FAM I ein verfahr- oder/und verschwenkbares Greifersystem (= GS I) aufweist, das den Spann­ ring vom Spannring-Magazinstapel mit innen eingreifenden, aufspreizbaren Aufnah­ me-Elementen ergreift und aufnimmt, und nach einem Herumschwenken von der vertikalen (Magazin)-Positionierung in eine leicht geneigte Horizontal-Position (= Überga­ be-Position) an die zweite FAM II übergibt, die ebenfalls mit einem verfahr- oder/und ver­ schwenkbaren Greifersystem (= GS II) ausgestattet ist, das den Spannring mittels von außen angreifenden Greifelementen (= Kulissenstücke) ergreift und in einer leicht geneigten Horizontal-Posistion über den Deckel-/Mantelflansch des fixierten Faß­ körpers mit aufgesetztem Deckel führt, dort in die ebene Horizontal-Posistion abkippt und unter Aufgabe der Spannring-Aufspreizung absetzt, wonach ein betätigbares Schließelement über den Spannringhebel fährt und dabei den Schließhebel umlegt und damit den Spannring bzw. den Faßdeckel gas- und flüssigkeitsdicht gegen den Faßkörper verschließt.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß das zweite Greifersystem (GS II) mit einem Druckmechanismus versehen ist, der den geöffneten Schließhebel des Spannringes beim Aufsetzen auf den Deckel-/Mantelflansch in die vollständig geöffnete Position aufdrückt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert und beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf die zweite Station einer erfindungsgemäßen Deckelfaß-Verschließvorrichtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Deckelfaß-Verschließvorrichtung gemäß Pfeil II in Fig 1 und

Fig. 3 eine weitere Seitenansicht der Deckelfaß-Verschließvorrichtung gemäß Pfeil III in Fig 1.

Die Figuren zeigen eine Vorrichtung zum Verschließen von Kunststoff-Deckelfässern 10 mit Faßdeckel und Spannringverschluß. Die Deckelfässer können eine übliche Faß­ größe von 30, 60, 120, 150, 200 oder 220 Litern aufweisen. Die Deckelfaß-Verschließvorrichtung ist zweckmäßigerweise als Zwei-Stationen-Maschi­ ne ausgebildet. Die einzelnen Faßkörper werden direkt von der Blasformmaschine (= Her­ stellungsmaschine) von einer Transporteinrichtung, z. B. einem Rollenförderer, Bandförderer 12 oder ähnlichem zur ersten Station (= ST I) befördert, wo der Deckel mittels eines Sauggreifers automatisch aufgesetzt wird. Die erste Station (zeichnerisch nicht dargestellt) umfaßt ein Rahmengestell, in welchem der Faßkörper genau positio­ niert wird. Neben dem Rahmengestell befindet sich ein Magazin, z. B. ein Karussell-Ma­ gazin mit mehreren Deckelstapeln, aus dem der Sauggreifer jeweils einen Deckel entnimmt. Der mittels eines Fahrschlittens am Rahmengestell befestigte Sauggreifer ist in zwei Richtungen, d. h. horizontal und vertikal verfahrbar. Der Sauggreifer fährt seitlich nach außen über einen genau positionierten Deckelstapel, fährt über eine Hubeinrich­ tung nach unten und ergreift einen Deckel. Dann fährt der Sauggreifer wieder hoch, danach seitlich über den im Rahmengestell auf dem Bandförderer 12 positionierten Deckelfaßkörper und dann nach unten, wobei der Deckel auf die Faßmündung aufge­ setzt wird. Hiernach transportiert der Bandförderer das Deckelfaß 10 in die zweite Station (ST II) 14, die in Fig. 1 zeichnerisch dargestellt ist.

Die zweite Station 14 umfaßt ein Rahmengestell 16, in welchem der Deckelfaßkörper 10 definiert positioniert und fixiert wird. Ein erster Funktionsautomat 18 (= FAM I), ergreift zunächst einen Spannring 20 von einem Spannring-Magazinstapel, der hier als Magazin-Drehkreuz 22 ausgebildet ist, und übergibt den Spannring 20 in einer definierten Übergabe-Positionierung an einen zweiten Funktionsautomaten 24. Der zweite Funktionsautomat 24 ergreift den Spannring 20 von außen und führt diesen im vollständig geöffneten Zustand in einer Horizontalbewegung in einer leicht schräg geneigten Position über den Deckel-/Mantelflansch des Deckelfasses 10. Hier wird der Spannring 20 in die Horizontale eingeschwenkt, wonach der Schließhebel des Spann­ ringes 20 zugeklappt und damit das Deckelfaß 10 verschlossen wird. Das Drehkreuz-Ma­ gazin 22 faßt etwa 140 Spannringe und muß von Zeit zu Zeit wieder aufgefüllt werden.

In Fig. 2 ist besser ersichtlich, daß der erste FAM I 18 ein Greifersystem 26 (= GS I) aufweist, das den Spannring 20 vom Spannring-Magazinstapel 22 mit innen eingrei­ fenden Aufnahme-Elementen 28 ergreift und aufnimmt, und nach einem Herumschwen­ ken von der vertikalen (Magazin)-Position über einen Schwenkwinkel von ca. 110° in eine nahezu bzw. leicht geneigte Horizontal-Position (ca. 20°) an ein zweites Greifersystem 30 (= GS II) übergibt, das den Spannring 20 von außen ergreift und in der leicht geneigten Horizontal-Posistion über den Deckel/Mantelflansch des fixierten Faßkörpers führt, dort in die ebene Horizontal-Posistion abkippt und absetzt, wobei ein betätigbares Schließsystem 32 (Fig. 1) über den Spannringhebel fährt und den Schließ­ hebel umlegt und damit den Spannring 20 verschließt. Für ein störungsfreies Über­ stülpen des Spannringes 20 auf den Faßdeckel-/Mantelflansch ist das Schließsystem 32 mit einem integrierten Druckmechanismus versehen, der den geöffneten Schließ­ hebel des Spannringes 20 beim Aufsetzen auf den Deckel-/Mantelflansch in die voll­ ständig geöffnete Position aufdrückt, wodurch der Spannring 20 auf seine maximale Öffnungsweite aufgespreizt wird. Im oberen Bereich des Rahmengerüstes 16 ist eine Hubeinrichtung 34 angeordnet, die unten mit einem Druckteller 36 versehen ist. Dieser Druckteller 36 drückt beim automatischen Verschließen des Spannringes 20 auf den Faßdeckel 38 (Eindrücken der Deckeldichtung) und entlastet den Verschließvorgang. Seitlich und etwa in mittlerer Höhe neben dem Faßkörper 10 ist die Faßkörper-Fixier­ einrichtung 40 im Rahmengestell 16 angeordnet. Nach Verschließen des Spannringverschlusses wird die Fixiereinrichtung 40 gelöst und das verschlossene Deckelfaß wird in Pfeilrichtung weiterbefördert.

In Fig. 3 ist die zweite Station noch einmal aus einer anderen Blickrichtung dargestellt. Die Faßkörper-Fixiereinrichtung 40 ist hierbei geöffnet. Der Druckteller 36 ist hochge­ fahren. Der erste Funktionsautomat 18 nimmt mit den innen eingreifenden Aufnah­ me-Elementen 28, die aus drei Kunststoffrollen bestehen, den gestrichelt dargestellten Spannring 20 von Drehkreuz-Magazin ab, fährt dabei in Horizontalrichtung um ein Stück zurück, schwenkt dann den Spannring um ca. 110° nach unten und dreht sich (dabei) um 90° in die Übergabe-Position, von wo der Spannring 20 von dem zweiten Funktionsautomaten 24 übernommen wird. Hier wird der Spannring 20 von dem von außen angreifenden zweiten Greifersystem 30 erfaßt und horizontal über das positionierte Deckelfaß 10 verfahren. Dabei wird der Spannring aus der leicht schräg geneigten Position in die Horizontale verschwenkt und setzt sich über den Deckel- und Mantelflansch. Nun löst sich der Druckmechanismus des Schließsystems 32, der den Schließhebel des Spannringverschlusses in seiner maximalen Öffnungsweite gehalten und den Spannring gegen die außen angreifenden Kulissenstücke gedrückt hat, und das Schließsystem 32 bewegt nun den Verschlußhebel des Spannringes in seine Verschluß­ position. Dabei wird der Faßdeckel 38 mit der eingelegten Ringdichtung gas- und flüssigkeitsdicht auf den Mündungsrand des Faßkörpers gepreßt.

Die innen eingreifenden Aufnahme-Elemente 28 des ersten Greifersystems 26 sind der inneren Kontur und die von außen angreifenden Kulissenrollen bzw. Kulissenstücke des zweiten Greifersystems 30 sind der äußeren Kontur des Spannringes 20 angepaßt.

Eine bereits realisierte vollautomatische Deckelfaß-Verschließvorrichtung für 60 Liter Standard-Deckelfässer aus thermoplastischem Kunststoff (wie sie in der deutschen Patentschrift DE 25 44 491 C2 beschrieben sind) funktioniert hervorragend und erleichtert spürbar die Fertigung für ein erhöhtes Stückzahl-Ausbringen an Spann­ ringgebinden. Dies wird ermöglicht durch ein vollautomatisches Verschließsystem, das Faßdeckel und Spannringe automatisch zuführt, ausrichtet und verschließt; mit der Option verschiedene Faßkörpergrößen, Deckelgrößen und Spannringgrößen zu verwenden. Alles nur auf Knopfdruck: ein System, das nicht nur für die Herstellungs­ maschinen sondern auch für die entsprechenden Abfüllstationen in der chemischen Industrie hervorragend geeignet ist. Bisher einzigartig und unerreicht.

Bezugszeichenliste

10

Deckelfaß

12

Bandförderer

14

zweite Station (ST II)

16

Rahmengestell

18

erster Funktionsautomat (FAM I)

20

Spannring

22

Drehkreuz-Magazin

24

zweiter Funktionsautomat (FAM II)

26

erstes Greifersystem (GS I)

28

Aufnahme-Element innen

30

zweites Greifersystem (GS II)

32

Hebel-Schließsystem

34

Hub-/Druckeinrichtung

36

Druckteller

38

Faßdeckel

40

Faßkörper-Fixiereinrichtung

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Verschließen von Deckelfässern mit Faßdeckel und Spannringverschluß, mit

• - einer Transporteinrichtung (z. B. Rollenförderer, Bandförderer) für die Faßkörper,
• - wenigstens einem Rahmengestell, in welchem ein Deckelfaßkörper definiert positioniert und fixiert wird,
• - einer in dem Rahmengestell angeordneten, verfahrbaren Deckel-Aufsetzeinrich­ tung (z. B. einem Sauggreifer), die einen Deckel von einem Magazin-Deckel­ stapel entnimmt und auf die Faßöffnungsmündung des definiert positionierten Faßkörpers aufsetzt,
• - einem in dem Rahmengestell angeordneten ersten verschwenkbaren oder/und verfahrbaren Funktionsautomaten (= FAM I), der zunächst einen Spannring von einem Spannring-Magazinstapel ergreift und entnimmt
• - einem in dem Rahmengestell angeordneten zweiten verschwenkbaren oder/und verfahrbaren Funktionsautomaten (= FAM II), der den Spannring in einer definierten Position von dem ersten Funktionsautomaten (= FAM l) ergreift und übernimmt, und im vollständig geöffneten, d. h. aufgespreizten Zustand über den Deckelflansch des Faßdeckels und den Mantelflansch des Faßkörpers führt, wonach der Schließhebel des Spannringes zugeklappt und damit das Deckelfaß verschlossen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch, eine Ausbildung als Zwei-Stationen-Maschine, wobei in der ersten Station (= ST I), - in welcher der Deckelfaßkörper definiert positioniert und fixiert wird - die verfahr­ bare Deckel-Aufsetzeinrichtung bzw. der Sauggreifer einen Deckel von dem Magazin-Deckelstapel entnimmt und auf die Faßöffnungsmündung des offenen Faßkörpers aufsetzt und in der zweiten Station (= ST II) - in welcher der Deckel­ faßkörper ebenfalls definiert positioniert und fixiert wird - die beiden Funktions­ automaten (FAM I und FAM II) den Spannring vom Magazin-Stapel aufnehmen, übergeben, aufspreizen, auf den Faßkörper aufsetzen und verschließen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste FAM I ein verfahr- oder/und verschwenkbares Greifersystem (= GS I) aufweist, das den Spannring vom Spannring-Magazinstapel mit innen eingreifenden, aufspreizbaren Aufnahme-Elementen ergreift und aufnimmt, und nach einem Herumschwenken von der vertikalen (Magazin)-Positionierung in eine leicht geneigte Horizontal-Position (= Übergabe-Position) an die zweite FAM II übergibt, die ebenfalls mit einem verfahr- oder/und ver-schwenkbaren Greifer­ system (= GS II) ausgestattet ist, das den Spannring mittels von außen angrei­ fenden Greifelementen (= Kulissenstücke) ergreift und in einer leicht geneigten Horizontal-Posistion über den Deckel-/Mantelflansch des fixierten Faßkörpers mit aufgesetztem Deckel führt, dort in die ebene Horizontal-Posistion abkippt und unter Aufgabe der Spannring-Aufspreizung absetzt, wonach ein betätigbares Schließelement über den Spannringhebel fährt und dabei den Schließhebel umlegt und damit den Spannring bzw. den Faßdeckel gas- und flüssigkeitsdicht gegen den Faßkörper verschließt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Greifersystem (GS II) mit einem betätigbaren Druckmechanismus bzw. Druckbolzen versehen ist, der den geöffneten Schließhebel des Spann­ ringes beim Aufsetzen auf den Deckel-/Mantelflansch in die vollständig geöffnete Position aufdrückt und damit den Spannring aufspreizt.