DE2158441A1

DE2158441A1 - Maschine zum auf- und abschrauben des sicherheitsverschlusses von flaschen fuer brennbare verfluessigte gase

Info

Publication number: DE2158441A1
Application number: DE2158441A
Authority: DE
Inventors: Daniel Ottaviani
Original assignee: Compagnie des Gaz de Petrole Primagaz SA
Current assignee: Compagnie des Gaz de Petrole Primagaz SA
Priority date: 1971-07-23
Filing date: 1971-11-25
Publication date: 1973-01-25
Also published as: FR2147351A5

Description

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rv'i ι r-T 28/33 (531/71)

Dipl.-Ing. E.Tergau I —

Patentanwälte

Nürnberg, den 23.Nov.l971_c

Compagnie des Gaz de Petrole Primagaz, Paris /Frankreich.

Maschine zum Auf-und Abschrauben des Sicherheit sverschlusses von Flaschen für brennbare verflüssigte Gase.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Aufschrauben und/oder Abschrauben des Sicherheitsverschlusses von Flaschen für brennbare verflüssigte Gase, wie z.B. Butan, d.h.des Verschlusses, der dazu dient, den seitlichen Gewindestutzen des Ventils zu verschließen, auf den das Reduzierventil aufgeschraubt wird.

Aus der französischen Patentschrift 1 512 364 sind bereits Maschinen bekannt geworden, um diese Arbeitsgänge auf dem Wege einer leeren Flasche bis zur Füllstation und einer gefüllten Flasche nach Verlassen der Füllstation vorzunehmen. Die Maschinen dieser Art besitzen ein Göpelwerk oder Karussell, das in der Nähe des Förderbandes für die Flaschen angeordnet ist und auf das die Flaschen automatisch vom Förderband aus gebracht werden« Sie werden dann auf dasselbe Förderband wieder ausgeworfen, nachdem sie auf dem Karussell um einen bestimmten Winkel gedreht worden sind. Während dieses Weges werden sie einer bestimmten An-

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zahl von Arbeitsvorgängen unterzogen, indem sie an einer entsprechenden Anzahl von ArbeitsStationen vorbeigeführt werden, die um das Karussell herum angebracht

sind, ■ ' -

In dem besonderen Fall des Aufschraubens oder Abschraubens eines Sicherheitsverschlusses, der den seitlichen Gewindestutzen des Ventils verschließen soll, ist ein vorheriger Arbeitsvorgang vorgesehen, um auf einer ersten Arbeitsstation die Flasche derart auszurichten, daß der Stutzen in die Achse des Schlüssels zum Aufschrauben oder Abschrauben zeigt, der sich auf einer weiteren Station befindet, wenn die Flasche dort erscheint.

Da im übrigen die Höhe der Flaschen, die behandelt werden, nicht immer dieselbe ist, ist das Schraubwerkzeug zum Aufschrauben oder Abschrauben auf seiner Station auf einem Schlitten angebracht, der in horizontaler Richtung radial zum Karussell verschiebbar ist. Dieser Schlitten ist seinerseits auf einem Schlitten angebracht, der in vertikaler Richtung verschiebbar ist. Beide Schlitten sind mit je einem Tastorgan für die vertikale und die horizontale Richtung ausgerüstet, das nur dann das Schraubwerkzeug in Tätigkeit setzt, wenn dieses sich in der richtigen Lage zur Flasche befindet, die sich auf der Arbeitsstation befindet.

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Diese komplizierten und teueren Maschinen, die kontinuierlich die oben erwähnten Arbeitsvorgänge ausführen können, ohne daß die Flaschen auf dem Förderband angehalten werden müssen und.ohne daß manuelle Mithilfe notwendig wäre, besitzen einen bedeutenden Ausstoß und können mehrere Füllstationen bedienen»

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zu schaffen, die einfacher und weniger aufwendig ist, trotzdem aber einen Ausstoß gewährleistet, der ausrei- . ™ chend ist, um eine Füllstation zu bedienen» Diese Maschine, die auch vertikale und seitliche Tastorgane besitzt, welche die richtige Höhe und die richtige relative Lage zwischen der Flasche und dem Schraubwerkzeug bewirken, ist dadurch gekennzeichnet, daß sie ein festes Gestell seitlich und oberhalb des Förderbandes für die Flaschen enthält und mit einer Vorrichtung zum Stillsetzen der beförderten Flaschen ausgerüstet ist, während die Gesamtheit der Tastorgane und das Werkzeug zum Aufschrau- g ben oder Abschrauben auf einem Träger befestigt sind, der in vertikaler Richtung beweglich und relativ zum Gestell um eine vertikale Achse drehbar ist,die in der Achse des Förderbandes liegt, und daß die Vorrichtung zum Stillsetzen das Festhalten der Flaschen bewirkt, wenn sie in koaxialer Lage mit dieser Achse liegen.

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Diese Maschine macht es jedoch erforderlich, daß im FaI-Ie des Aufschraubens der Verschlußstücke ihr vorheriges. Aufsetzen auf den-seitlichen, mit Gewinde versehenen Stut zen des Ventils erforderlich ist» Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Träger der Tastorgane und der Werkzeuge zum Aufschrauben und Abschrauben auf einer profilierten Welle befestigt, die in vertikaler Richtung in dem Gestell beweglich ist und die durch einen Druckzylinder unter Zwischenschaltung einer Zahnstange und eines an der Welle befestigten Ritzels gedreht und durch dieses hindurchgleiten kann.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, die nachstehend näher beschrieben wird»

Die Pig.l zeigt eine Ansicht des oberen Teiles einer Flasche mit flüssigem Gas» Dabei ist das Sicherheitsverschlußstück im Schnitt gezeigt»

Die Fig_o2 ist eine Ansicht der ganzen Maschine»

Die Fig.3 ist ein Horizontalschnitt längs der Linie III-III der Fig.2.

Die Fig.4 ist eine Draufsicht für die Antriebsvorrichtung zur Drehung und Einstellung des Werkzeugträgers.

Die Fig.5 ist eine Ansicht des einstellbaren Trägers, zum Teil im Schnitt mit dem Schraubwerkzeug.

Die Fig.6 ist eine Ansicht von links der Fig.5.

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Die Fig»7 ist eine Ansicht des Trägers von der der Fig«5

entgegengesetzten Seite«
Die Fig.8 ist eine Draufsicht oberhalb der Vorrichtungen, die an der Unterseite des Trägers angebracht sind, von dem, in gemischten Strichen dargestellt,

angenommen ist, daß er angehoben ist» Die Fig.9 ist ein Schema der pneumatischen Antriebsanlage der Maschine»

Wie in Fig.l dargestellt ist, besitzen die Flaschen,die ™

mit der Maschine gemäß der Erfindung behandelt werden, auf ihrem oberen Teil, der die Form einer Kuppel 1 hat, ein Ventil 2, das mit einem Handrad 3 ausgerüstet ist und seitlich einen mit Gewinde versehenen Ansatzstutzen 4 besitzt, auf den das Verschlußstück 5· aufgeschraubt werden muß» Das Verschlußstück besitzt außen im allgemeinen eine hexagonale Form. · ..

Diese Flaschen werden, aus der Richtung der Füllstation λ

kommend, auf ein Förderband 6 (vgl.Pig» 2.) zu der Maschine geführt, deren Aufgabe es ist, das vorher von Hand auf den Ansatzstutzen 4 aufgesetzte Verschlußstück 5 aufzuschrauben. Diese Maschine besitzt ein Gestell 7, das sich teils seitlich des Förderbandes 6 und teils oberhalb des Bandes erstreckt und das in seinem oberen Teilstück 8, das das Förderband überquert, einen ausrichtbaren und vertikal verstellbaren Träger 9 besitzt, der an einer

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Achse 10 aufgehängt ist und auf dem sich die Tastorgane und Schraubwerkzeuge befinden, die weiter unten beschrieben werden. Im unteren Teil besitzt das Gestell eine Vorrichtung, um eine Flasche 1 derart zum Stillstand zu bringen, daß ihre Achse mit- der vertikalen Welle 10 übereinstimmt. Die Vorrichtung besitzt ein Haltestück 11 in V-Form, das senkrecht zum Förderband (vgl.Fig.3) durch einen Druckzylinder 12 bewegt wird. Die Flasche wird dadurch gegen ein Gegenlager 13 gedrückt und festgehalten, während das Förderband weiterläuft, indem es unter der .festgehaltenen Flasche gleitet.

Wie schon oben dargelegt worden ist, ist die vertikale profilierte Welle 10 in Verbindung mit einem Druckzy- ·-.-".-linder 14 und in dem oberen Teil des Gestelles .7-der Maschine derart angebracht, daß sie in vertikaler Richtung gleiten und gedreht werden kann. An dem unteren Teil der Welle ist der Träger 9 befestigt. Die Welle 10 durchquert ein offenes Gehäuse 15 (vgl.Fig.2,4 und 5), in dem mit Hilfe der Kugellager 16,16' ein Ritzel 17 angebracht ist, durch das hindurch die profilierte Welle gleiten kann. Das Ritzel ist nur bei Drehung mit der Welle verbunden. Es wird durch eine Zahnstange 18 in Drehung versetzt, die selbst durch einen Druckzylinder 19 in Bewegung gesetzt wird.

An der Unterseite des Trägers 9, der in vertikaler Richtung beweglich und ausrichtbar ist, befindet sich einerseits ein Schfaubwerkzeug (vgl.5,7 und 8) mit einer profilierten Welle 20, die sich in dem Gehäuse 21 drehen und darin gleiten kann. Die Welle 20 trägt den Schraubschlüssel 22. Diese profilierte Welle 20 wird mit Hilfe eines Getriebes mit gekreuzten Achsen 33,34 durch einen pneumatischen Rotationsmotor 23, der beim Aufschraubvorgang mit komprimierter Luft gespeist wird und zwar mit Hilfe eines Regelventils, um das Drehmoment zu regeln und das Werkzeug stillzusetzen, wenn das Aufschrauben des Verschlußstückes beendet ist. Das Vor- und Zurückgehen des Schraubenschlüssels 22 wird durch einen horizontalen Druckzylinder 24 bewirkt, der an dem Gehäuse 21 befestigt und dessen Kolbenstange 24· mit der profilierten Welle durch eine Schiene 25 gekuppelt ist.

In der Mitte der Unterseite des Trägers 9 ist ein Hebel angelenkt oder eine Blattfeder 26 angebracht, die während der Abwärtsbewegung des Trägers 9, die durch den Druckzylinder 14 veranlaßt;.wird, sich an das Handrad 3 des Ventils der Flasche legt, die in dem Gestell 7 festgehalten wird. Dieser Hebel oder diese Feder 26, die als Fühler.; dienen, schwenkt oder biegt sich nach oben und betätigt mit der Nase 27 einen pneumatischen Kontakt 28, der das weitere Absinken des Trägers 9 stoppt, indem auf beiden Seiten des Kolbens des Druckzylinders 14 Atmosphärendruck herbeigeführt wird.Gleichzeitig wird .der Träger 9 dadurch

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gedreht, daß der Druckzylinder 19 und damit die Zahnstange 18 und das Ritzel 17 in Tätigkeit gesetzt werden.

Wie andererseits aus den Figuren 6,7 und 8 ersehen werden kann, ist an der Unterseite des Trägers 9 ein Druckzylinder 29 angebracht, dessen Kolbenstange 30 als Orientierungsführer für den Träger dient und der unter einem bestimmten Winkel zur Achse des Schraubenschlüssels 22 angebracht ist, so daß der Schraubenschlüssel mit dem Verschlußstück 5, das aufzuschrauben ist, ausgerichtet ist, wenn das Ende der Kolbenstange 30 den Ansatz 4 (vgl. Fig. 8).$ zu berühren beginnt. Damit der Ansatz & berührt v/erden kann, muß sich das Ende der Kolbenstange 30 des Druckzylinders 29 unterhalb des Handrades 3 des Ventils befinden: Der Druckzylinder 29 hat, genau gesagt, die Aufgäbe, die Kolbenstange 30 während der Abwärtsbewegung des Trägers derart zurückzuhalten, daß die Kolbenstange nicht das Handrad des Ventils verletzen kann, und die Kolbenstange in die Tastposition zu bringen, wenn die Abwärtsbewegung des Trägers durch dnn Fühler i:6 für die vertikale Richtung beendet ist. Der· Druckzylinder 29 ist im. übrigen . fest mit einem Verteiler 31 verbunden, der,wenn die Kolbenstange 29 mit dem'Ansatz 4 in Kontakt kommt, die Drehung des Trägers stoppt, indem beide Seiten des Kolbens des Druckzylinders 19 unter gleichen Druck gesetzt werden, den pneumatischen Motor 2 3 einschaltet, der mit der Rotation der Welle 20 den Schraubenschlüssel 22 in Tätigkeit setzt, und" der gleichzeitig das Vorrücken des Schrauben-

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schlüsseis mit Hilfe des Druckzylinders 24 veranlaßt* Die Art und Weise, in der die Folge der obengenannten Vorgänge stattfindet, wird durch die pneumatischen Kreise festgelegt, die schematisch in Fig.9 dargestellt sind* Die pneumatische Schaltung enthält, wie noch erläutert wird, eine zeitbestimmende Vorrichtung, die den Vorgang des Aufschraubens steuert und die nach einer bestimmten Zeit nach Beginn der Arbeitsvorgänge die umgekehrten Vorgänge in nachstehender Reihenfolge ablaufen läßt.

Zurückgehen des Schraubenschlüssels 22 mit Hilfe des Druckzylinders 24 und Abschalten der Speisung des Rotationsmotors 23 durch verminderten Druck. Zurückgehen des Druckzylinder-Orientierungsfühlers 29. Wiederaufstieg der Gesamtanordnung des einstellbaren Trägers 9 durch Speisung des Druckzylinders 14 und Speisung des Druckzylinders 19,um die Zahnstange 18 und folglich den Träger 9 in immer dieselbe Ausgangsstellung zurück:vübringen. « ■ j

Schließlich Lösung der Flasche aus der Hältesperre und V/eiterbeförderung auf dem Förderband 6, das die nächste Flasche zur Maschine heranbringt.

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In dem Schema der Fig.9 bezeichnen die kleinen Kreise mit einem Punkt in der Mitte eine Verbindung mit der Druck—luftquelle,, Die verschiedenen Druckzylinder, welche die oben beschriebenen Vorgänge steuern, sind mit denselben Bezugsziffern versehen wie in den Fig.1-8.

Die Maschine wird durch einen pneumatischen Kontakt 35 in Tätigkeit gesetzt, der die Anwesenheit einer Flasche feststellt und in der Nähe des Förderbandes 6 angeordnet ist. Der Kontakt wird beim Ankommen einer Flasche 1 an der Aufschraubstation betätigt. Der Kontakt steuert einen Verteiler 36, der mit Druckluft durch einen zentralen Verteiler 41 gespeist wird und seinerseits den Verteiler 37 steuert, der die Speisung der linken Seite des Kolbens des Druckzylinders 12 bewirkt, der das Festhalten der Flasche bewirkt. Andererseits bewirkt der Verteiler die Zulieferung von Druckluft an den Verteiler 38, der einen Doppelverteiler 40 steuert. Dieser liefert in dieser Arbeitsphase Druckluft auf die Oberseite des Kolbens des Druckzylinders 14 und bewirkt somit das Absteigen des einstellbaren Trägers 9.

Das Absteigen des einstellbaren Trägers bewirkt über den Fühler 26, der an das Handrad 3 des Ventils 2 "anschlägt, das Anhalten des Druckzylinders 14, indem durch die Verteiler 42,38 und 40 beide Seiten des Kolbens des Druck-

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Zylinders mit der Atmosphäre verbunden werden. Außerdem wird der Druckzylinder 29 gespeist, der das Vorgehen des Orientierungsfühlers 30 bewirkt,ebenso wie die Speisung der linken Seite des Kolbens des Druckzylinders 19 mit Druckluft, was die Drehung des einstellbaren Trägers 9 durch die Zahnstange 18 und das Zahnrad 17 sicherstellt. Diese beiden Vorgänge vollziehen sich unter Mithilfe der steuernden Verteiler 43 und 44, die entsprechend steuern.

Sobald der Fühler 30 den Ansatz 4 für das Verschlußstück ™ berührt, wird der schon oben erwähnte Verteiler 31 in Tätigkeit gesetzt, der mit dem Druckzylinder 29 kraftschlüssig verbunden ist und die Drehung des ausrichtbaren Trägers beendet, indem der Verteiler 45 in Tätigkeit gesetzt wird, der Druckluft auf die rechte Seite des Kolbens des Druckzylinders 19 liefert, der damit im Gleichgewicht gehalten wird. Zur gleichen Zeit bewirkt der Verteiler 31 über den Verteiler 46 die Verbindung des Rotationsmotors 23 für den Schraubenschlüssel mit der . ä Druckluftquelle über das Druckminderventil 47 sowie über den Verteiler 48 die Speisung der Kolbenseite des Druckzylinders 24, der die Vorwärtsbewegung des Schraubenschlüssels veranlaßt. Schließlich wird die Zeitschaltvorrichtung 49 - gleichzeitig durch den Verteiler 31 des Druckzylinderfühlers 29 eingeschaltet. Sobald das Aufschrauben beendet ist, kommt der Rotationsmotor 23 zum

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Stillstand, weil sein Drehmoment im Gleichgewicht mit dem Widerstand des Verschlußstückes steht. Wenn schließlich die Zeit, für welche die Vorrichtung Λ9 eingestellt worden ist, abgelaufen ist, so bewirkt der von dieser Vorrichtung abhängige Verteiler 15 über den Zentralνer- * teiler 41, daß die umgekehrten Vorgänge in der Reihenfolge ablaufen, die oben erwähnt worden ist.

Das Lösen der Flasche aus der Sperre hat zur Folge, daß diese durch das Förderband weiterläuft und einen pnaumetirechen Kontakt 51 seitlich der Flasche betätigt, der über den Verteiler 52 den Zentralverteiler t\ ? in die ursprüngliche Lage zurückbringbund auf diese UYise die nächste Folge von Arbeitsvorgängen für die nächste Flasche vorbereitet.

Wird die Vorrichtung zum Abschrauben benutzt, so' arbeitet die Maschine gemäß der Erfindung in der oben beschriebenen Weise ,jedoch mit dem Unterschied, daß der Rctationsmotor 23, der den Schraubenschlüssel zum Ablösen des Verschlußstückes sieht, dann unmittelbar mit komprimierter Luft gespeist wird, also ohne Zwischenschaltung eines Reduzierventils, um ein maximales Drehmoment zu erhalten.

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Claims

P at e ηt a η s ρ r ü ehe

1.1 Maschine zum Aufschrauben und Abschrauben von Sicherheitsverschlußstücken für Flaschen mit verflüssig-* ten brennbaren Gasen, wie ζ·B.Butan, bei der Fühlorgane in vertikaler und seitlicher Richtung vorhanden sind,, welche die richtige Höhe und Lage der Flasche und des Werkzeugs zum Auf- und Abschrauben bewirken _t dadurch ge-

kennzeichnet, daß die Maschine ein festes Gestell seit- ^

lieh und oberhalb des Förderbandes mit einer Festhaltevorrichtung für die beförderten Flaschen besitzt * während die Gesamtheit der Fühlorgane und das Werkzeug zum Aufschrauben und Abschrauben auf einem Träger angebracht sind $ der in vertikaler Richtung beweglich und relativ mm Gestell um eine vertikale Achse drehbar ist, die.in der Achse des Förderbandes liegt, und daß die Festhaltevorrlchtung die Flaschen in einer Lage hält, die koaxial

mit der vertikalen Drehachse ist. ä

2» Maschine nach Anspruch !,insbesondere zum Aufschrauben von Sicherheitsverschluastücken, nachdem diese von Hand auf den mit Gewinde versehenen Ansatz der Flasche aufgesetzt worden sind, oder zum Abschrauben, dadurch gekennzeichnet, daß der träger derFÜhlorgane und der Auf-

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schraub-bzw.Abschraubwerkzeuge an einer profilierten Welle angebracht ist, die in dem Maschinengestell in vertikaler Richtung durch ein an der Welle befindliches Ritzel hindurch gleitbar und durch einen Druckzylinder über eine mit dem Ritzel in Eingriff stehende Zahnstange drehbar angeordnet ist. _v .

3. Maschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet _T daß der Träger auf seiner Unterseite einen Fühler besitzt, der· aus einem gelenkig angebrachten Hebelarm oder einer Blattfeder besteht,und bei Anschlag an das Handrad des Ventils der Flasche einen pneumatischen Kontakt betätigt, um den Druckzylinder, der die Abwärtsbewegung des.Tjrägers bewirkt, zum Stillstand zu bringen.

4» Maschine nach Anspruch. 1,2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite des Trägers eine horizontal gelagerte, profilierte Welle für den Schraubenschlüssel angebracht ist, die durch einen pneumatischen Rotationsmotor mit begrenztem Drehmoment durch ein Getriebe mit gekreuzten Achsen in Bewegung gesetzt wird, und daß die Vorwärts- und. Rückwärtsbewegung der Welle durch einen Drulczylinder steuerbar sind. ■

5* Maschine nach Anspruch 1 bis 4_r dadurch gekennzeichnet, daß auf der Unterseite des Trägers unter einem be-

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stimmten Winkel zur profilierten"Welle des Schraubenschlüssels ein Druckzylinder befestigt- ist, deösen Kolbenstange während der Abwärtsbewegung des Trägers im zurückgezogenen Zustand gehalten ist und herausgegangen ist, wenn der Träger sich auf" die Flasche zu legen beginnt und dann als Orientierungsfüh'ler dient, und bei Kontakt mit dem Ansatzstutzen für den Sicherheitsverschluß über einen pneumatischen Verteiler den Stillstand des Druckzylinders bewirkt, der die Drehung des Trägers

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steuert, und den Druckzylinder in Tätigkeit setzt, der ^

die Vorwärtsbewegung des Schlüssels und des Rotationsmotors bewirkt,der dessen Drehung veranlaßt. " - -

6. Maschine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,, daß die Vorrichtung zum Stillsetzen einen horizontalen Druckzylinder enthält, der durch einen pneumatischen Kontakt ausgelöst wird, der seinerseits durch das Ankommen einer Flasche in Tätigkeit gesetzt wird und' der die Bewegung eines Haltestückes senkrecht zur Achse . ■ g des Förderbandes veranlaßt, das V—Form besitzt-und- die ■ Flasche gegen ein Gegenlager drückt,- das' auf der' anderen' Seite des Förderbandes angebracht ist, und dafrde-r durch das Ankommen der Flasche betätigte Kontakt im übrigen .-..., die Folge der Arbeitsvorgänge der . Fühlorgane und V'er-.,::■■.'■:■■■■ schlußwerkzeuge bewirkt. ■"--""-■

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7. Maschine nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine pneumatische Zeiteinstellvorrich— tung enthält, die den Vorgang des Aufschräubens steuert und am Ende einer bestimmten Zeit den Rückzug und den Stillstand des sich brechenden Werkzeuges bewirkt, ferner den Rückzug des -Orientierungsfühlers, das Wiederaufsteigen des Trägers und den Rückzug der Zahnstange, die die Drehung des Trägers bewirkt, um alles in den Ausgangszustand zurückzuführen und die Flasche aus der Verriegelung zu lösen.

8. Maschine nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der pneumatische Rotationsmotor, der den Schraubenschlüssel in Drehung setzt, über ein Druckminderungsventil mit Druckluft gespeist wird, um auf diese Weise das Drehmoment steuern zu können, während im Falle des Abschraubens der Motor unmittelbar durch Druckluft aus der Quelle gespeist wird, um ein maximales Drehmoment zu erhalten.

9. Maschine nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß alle pneumatischen Kreise in den Ausgangs— zustand zurückgeführt sind, um für die Arbeitsfolge der nächsten Flasche durch einen pneumatischen Kontakt bereit zu sein, der beim Abtransport der Flasche nach dem Verschließen in Tätigkeit gesetzt wird.

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