DE2103983C3 - Hebelvorrichtung zum Führen einer Tulpe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hebelvorrichtung zum Führen oiner Tulpe axiai zu den Füllelementen einer Behälterfüllmaschine mit einem an der Maschine in seinem Drehpunkt gelagerten Hebel, an dem die Tulpe angelenkt ist, der über eine Rollenführung der Füllmaschine bewegbar ist und auf seiner Länge mit einem Zwischenstück gelenkig verbunden ist.

Bekannte Füllmaschinen bestehen aus einem kreisförmigen Kessel, an dessen Unterseite Füllclemente vorgesehen sind, die jeweils eine auf einem Standteller stehende Flasche oder Dose während des Drehens des Ringkessels füllen. Um das zu füllende Gefäß zum Füllorgan auf seinem Standplatz zu zentrieren, sind Tulpen bekannt. Diese Tulpen haben neben der Zentrier- auch noch eine Abdichtungsfunktion. Nach dem Einbringen des zu füllenden Gefäßes über einen Verteilerstern auf seinen Standplatz unterhalb des Ringkessels wird die Tulpe herabgefahren und setzt auf das Gefäß auf, um anschließend mit diesem gegen das Füllelement gepreßt zu werden. Bei dieser Bewegung muß die Tulpe parallel zum Ringkessel geführt werden. Gleichzeitig muß sie eine definierte Endstellung erhalten, und auch der Anpreßdruck auf die Mündung des zu füllenden Gefäßes muß bestimmten Anforderungen geniigen.

Zur Erfüllung der erstgenannten Forderung ist es bei einer Zentriervorrichtung für Flaschcnfüllmaschinen bereits bekannt, daß der die Zentriertulpe tragende Arm in seiner Auf- und Abwärtsbewegung durch Auflaufen auf eine Kurvenbahn derart steuerbar ist, daß die Zentriertulpe sich vor Verlassen des Einlaufsterncs auf die Flaschenmündung senkt und sich beim Erreichen der zwangsläufigen Führung zwischen Auslauf-S stern und Führungsbogen abhebt. Die geradlinige Auf- und Abwärtsbewegung der Zentriertulpe wird bei dieser bekannten Einrichtung durch Eingliederung eines doppelarmigen Hebels angestrebt, der mit seinem Lager um einen am Maschinengestell angebrachten Drchzapfen schwenkbar gehalten ist. An dem der Tulpe gegenüberliegenden Ende greift ein weiterer Schwenkhebel an, der seinerseits um einen weiteren Drehzapfen, welcher mit dem Maschinengehäuse verbunden ist, drehbar ist. Abgesehen davon, daß selbst die erstgenannte Forderung mit einer derartigen Tulpenlagerung nicht erfüllt werden kann, ergibt sich der weitere Nachteil, daß während der Auf- und Abwärtsbewegung entlang einer Bewegungsbahn oberhalb bzw. unterhalb des Hebeldrehpunktes eine mehr oder weniger große

;o Schrägstellung der Zentriertulpe erfolgt, die im Sinne der Aufgabenstellung vermieden werden soll. Darüber hinaus wird die Tulpe nicht von einer Kurvenbahn gesteuert, sondern vielmehr nach Unterfahren einer Flasche von dieser angehoben. Die Kurvenführung, auf

is welcher die am Ende des Hebels angeordnete Rolle aufliegt, dient nur zum Abheben der Tulpe im Ein- und Auslaufbereich. Die weiteren Anforderungen, wie sie eingangs aufgezeigt sind, können mit dieser bekannten Ausführung ebenfalls nicht erfüllt werden (DT-AS

ίο I 170 815).

Aus der US-PS 2 696 940 ist eine Vorrichtung zum Verschließen von Gefäßen mit einem rotierenden Verschließkopf bekanntgeworden. Mit dieser Vorrichtung ist die Aufgabe zu lösen, dem Verschließkopf eine synchron zur Drehbewegung entsprechend der Deckelgewindesteigung gerichtete Abwärtsbewegung zu erteilen. Hierbei ist ein Exzenter vorgesehen, welcher mit dem Schneckentrieb einer den Verschließkopf antreibenden Achse verbunden ist. Auf dem Exzenter stützt

4ii sich eine Rolle eines angelenkten Hebels ab. Dieser Hebel ist an seinem freien Ende mit einem Gelenkteil an der Verschließkopfachse gehalten. Mit dieser Ausgestaltung kann nur eine aufwärts gerichtete Kraft im Sinne des Abhebens des Verschließkopfes übertragen werden.

Ein weiteres Hebelsystem ist aus der US-PS 2 018· 113 bekannt. Die daraus hervorgehende Ausgestaltung dient zum Anheben und Unterstützen von Dosen zum Zwecke des Verschließens. Die Hubeinrichtung mit einem Standteller zur Aufnahme der Dose ist mit einem einarmigen Hebel verbunden, welcher über einen Zwischenhebel mit einem Winkelhebel verbunden ist, dessen freier Hebelarm mit einer Kurvenscheibe korrespondiert. Das Hebelsystem dient insbesondcre zur Abstützung der Dose während des Verschließvorganges. Die eigentliche Verschließbewegung wird durch ein weiteres Hebelsystem, welches dem Verschließkopf zugeordnet ist, ausgeführt. Dieses Hebelsystem erlaubt lediglich eine Abstützung der Dose wäh-

ho rend des Verschließvorganges.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art das Abdichten der Dosen unter Vermeidung der sonst üblichen Anpreßeinrichtung auf einfache Weise

(15 durchzuführen, wobei diese in allen Bewegungsphasen parallel zur lotrechten Achse des Ringkessels geführt ist und im auf die Dose abgesenkten Zustand eine solche Kraft ausübt, daß boi allen vorkommenden Arbeits-

phasen (COj-Spülung, Evakuierung, Vorspannung usw.) eine sichere Abdichtung gegenüber der Atmosphäre gewährleistet ist. Bei dieser Forderung nach einer optimalen Anpreßkraft soll sich die Tulpe leicht abheben lassen, damit über die Rückholkräfte zum Abheben der Anpreßeinrichtung ein möglichst kleines Kippmoment auf die Lagerung der Füllmaschine gebracht wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Drehpunkt des Hebels im Bereich des freien Hebelarms eines abgeknickten und mit dem Zwischenstück, gelenkig verbundenen zweiarmigen, in seinem Knickpunkt gelagerten Hebels liegt, wobei an dem freien Hebelarm im Sinne des Abhebens die Rollenführung und eine den Hebel zurückstellende Feder angreifen.

Durch diese erfindungsgemäße Hebevorrichtung wird als Vorteil der Erfindung eine wesentlich bessere Funktion mit kleinerem Aufwand erreicht als es bei bekunnten Zentriervorrichtungen der Fall ist, die nur eine reine Zentrierfunktion, nicht aber eine Anpreßfunktion übernehmen können. Hierzu sind vielmehr in axialer Richtung gegen das Füllelement bewegbare Hubeinrichtungeii mit Steuerventilen und Zuführungsleitungen erforderlich.

Bei der erfindungsgemäßen Hebelvorrichtung können weiterhin durch geringfügige Höhenverstellung des Füllmaschinenk, ssels unterschiedliche Anpreßkräfle eingestellt werden. Dieser Punkt ist besonders wichtig im Hinblick auf die geringe Beanspruchbarkeit von Aluminium-Dosen in axialer Richtung. Weiterhin tritt als Vorteil in Erscheinung, daß die Rückstellkraft beim Abheben der Tulpe (Belastung der Kurvenbahn und damit ein Kippmoment auf die Lagerung der Füllmaschine) nur einen Teil der Anpreßkraft der Tulpe beträgt. Dieser Vorteil ist in der Wirkung der Projektion der Hebelarme der Hebel in Richtung auf die Normalen der Kraftwirkungsrichtungen zu sehen. Ein weiterer großer Vorteil der erfindungsgemäßen Hebelvorrichtung liegt darin, daß die Bewegung der Tulpe gegen Bewegungsende, d. h. kurz vor dem Aufsetzen auf die Dose, langsamer wird. Damit ist die Gefahr des Aufschlagens der Tulpe auf die Dose gering. Die größte benötigte Anpreßkrafl der Tulpe auf die Dose tritt während der Arbeitsphase des Evakuierens des Behälters auf. Es werden hierbei Werte von etwa 40 kp erreicht. Wäre die Anpreßkraft nicht ausreichend, so würde sich die Tulpe mit der angesaugten Dose anheben. Da aber in dem Hebelgestänge zwei Hebel unter einem so stumplen Winkel zueinander stehtn, tritt hier auf Grund der Lagerreibung eine Art Selbsthemmung auf, so daß die erforderliche Anpreßkraft ohne weiteres erreicht wird. So braucht die Anpreßkraft der Tulpe lediglich nach der Arbeitsphase »Vorspannen und Füllen« für die Dimensionierung der Anpreßfeder ausgelegt zu werden, und der Betrag dafür liegt erheblich darunter.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Winkel zwischen dem Zwischenstück und dem abgeknickten Hebelarm des zweiarmigen Hebels stets größer als 90° ist.

Fs ist weiterhin zweckmäßig, daß der Winkel zwischen dem Zwischenstück und dem abgeknickten Hebelarm des zweiarmigen Hebels im die Tulpe auf das Gefäß gepreßten Zustand nahezu 180" betrügt. Es ist jedoch wichtig, daß dieser Grcn/.fall von 180" nicht erreicht wird.

Es ist weiterhin sehr vorteilhaft, daß die Feder als Druckfeder ausgebildet ist, die beim Entlasten der Rollenführung durch die Bahn zum Spannen der Tulpe auf das Gefäß über den abgeknickten Hebelarm und das Zwischenstück den einarmigen Hebel in Richtung auf das Gefäß drückt, wobei sich der Winkel zwischen dem Zwischenstück und dem abgeknickten Hebelarm vergrößert.

ίο In den F i g. 1 bis 3 der Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher dargestellt. Die F i g. 1 und 2 zeigen Prinzipskizzen der Hebelvorrichtung in einer Seitenansicht im Bereich der beiden möglichen Endlagen, während die F i g. 3 eine Seitenansicht der konstruktiven Ausführung darstellt. In den drei Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.

An der Unterseite eines Ringkessels einer nicht weiter dargestellten Behälterfüllmaschine sind Füllelemente 1 kreisringförmig angeordnet. Auf dem äußeren Mantel 2 bzw. 3 der einzelnen Füllelemente ist auf einer Zylinderführung eine Tulpe 4 geführt. Ihre Bewegungsrichtung ist durch den Pfeil 5 angedeutet. Über eine Zylinderlagerung 6 kann die Tulpe von einem einarmigen Hebel 7 in senkrechter Richtung bewegt werden. Der Hebel 7 ist bei 8 am Gehäuse der Füllmaschine gelagert. Der Hebel wird bei 9 an einem Zwischenstück 10 angelenkt. Das Zwischenstück ist seinerseits über einen Gelenkpunkt It mit dem abgenickten

to Hebelarm 12 eines zweiarmigen Hebels 13 verbunden, der an einem der Füllmaschine zugehörigen Drehpunkt 14 gelagert ist. Der Drehpunkt 14 ist gleichzeitig der Knickpunkt dieses Hebels. Der längere Hebelarm 15 dieses zweiarmigen Hebels 13 wird über eine Druckfe-

If der 16 im Ruhezustand in Richtung des Pfeiles 17, also nach oben, gedruckt. Die Druckfeder 16 ist bei 18 gegenüber dem Füllmaschinengehäuse verspannt. Der Hebelarm 15 des Hebels 13 kann über einer Rolle 19 von einer dem Ringkessel zugehörigen Rollenführung 20 nach oben bzw. unten ausgelenkt werden.

Die Stellungen der Hebelvorrichtung gemäß F i g. 1 und 2 unterscheiden sich dadurch, daß gemäß F i g. I die Rollenführung 20 in ihrer unteren Endlage dargestellt ist; das bedeutet, daß die Zylinderführung 6 ihren höchstmöglichen Stand erreicht hat, während in der F i g. 2 die Führung 20 ihre obere Endstellung innehat, so daß die Rollenführung 19 unter der Wirkung der sich entspannenden Druckfeder 16 nach oben bewegt wird. Damit nimmt die Zylinderführung 6 ihre tiefstmögliche Position ein, das ist diese, in der die Tulpe 4 auf die Mündung eines nicht dargestellten Gefäßes gepreßt wird.

In der F i g. 3 bedeutet 21 einen Teil der Füllmaschine bzw. des Ringkessels, an dem Lagerbolzen 22 und 23 vorgesehen sind. Der Lagerbolzen 22 entspricht dem Anbringungsort 8 nach F i g. 1 oder 2, während der Lagerbolzen 23 dem Drehpunkt 14 entspricht.

Zu erwähnen wäre noch, daß die Rolle 19 über eine Lagerschraube 24 mit dem längeren Hebelarm 15 des zweiarmigen geknickten Hebels 13 verbunden ist, der weiterhin einen Bolzen 25 trägt, auf dem eine Lagerplatte 26 für die Druckfeder 16 beweglich geführt ist. Die andere Lagerplatte 27 für die Feder ist in einer Ausnehmung 28 im Gehäuse 21 vorgesehen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Hebelvorrichtung zum Führen einer Tulpe axial zu den Füllelementen einer Behälterfüllmaschine mit einem an der Maschine in seinem Drehpunkt gelagerten Hebel, an dem die Tulpe angelenkt ist, der über eine Rollenführung der Füllmaschine bewegbar ist und auf seiner Länge mit einem Zwischenstück gelenkig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehpunkt des Hebels (7) im Bereich des freien Hebelarms (15) eines abgeknickten und mit dem Zwischenstück (10) gelenkig verbundenen zweiarmigen, in seinem Knickpunkt (14) gelagerten Hebels liegt, wobei an dem freien Hebelarm (15) im Sinne des Abhebens die Rollenführung und eine den Hebel zurückstellende Feder (16) angreifen.

2. Hebelvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Winkel zwischen dem Zwischenstück (10) und dem abgeknickten Hebelann (12) des zweiarmigen Hebels (13) stets größer als 90° ist.

3. Hebelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Winkel zwischen dem Zwischenstück (10) und dem abgeknickten Hebelarm (12) des zweiarmigen Hebels (13) im die Tulpe auf das Gefäß gepreßten Zustand nahezu 180° beträgt.

4. Hebelvorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, bei der die Feder (16) als Druckfeder ausgebildet ist, die beim Entlasten der Rollenführung durch die Bahn zum Spannen der Tulpe (4) auf das Gefäß über den abgeknickten Hebelarm (12) und das Zwischenstück (10) den einarmigen Hebel (7) in Richtung auf das Gefäß drückt, wobei sich der Winke! zwischen dem Zwischenstück (10) und dem abgeknickten Hebelarm (12) vergrößert.