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VerschließmaschilE für Flüs sigkeit sb ehälte r Die Erfindung betrifft
eine Verschließmaschine für Flüssigkeitsbehälter, insbesondere zum Eindrücken eines
Verschlußstückes in einen rohrförmigen Einfüllstutzen eines im Blasverfahren hergestellten
Kunststoffbehälters.
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Bei derartigen Flüssigkeitsbehältern ist es erforderlich, sie nach
dem Herstellungs- und Füllvorgang je nach Art des Füllstoffes und ihrem Verwendungszweck
in einer angepaßten Öffnung mit einem relativ-leicht zu öffnenden und zu verschließenden
Verschlußstück zu versehen, das üblicherweise ebenfalls aus Kunststoff hergestellt
ist. Dieser Konfektionsvorgang erfolgte bisher von Hand ohne ein-Hilfsgerät, was
äußerst umständlich war und nur geringe Produktionsmengen
zuviel3.
Infolge des geringen Krafteinsatzes mußten die Dichtungselemente zwischen der Wandung
des Einfüllstutzens und dem Verschlußstück leichtgängig sein. Die leichte Konstruktion
des Verschlußstückes und die oft ungleiche, einseitige Druckverteilung auf das Verschlußstück
und den Behälter bei der Montage führte leicht zu Materialbeschädigungen und Undichtigkeiten,
was Ausfälle bei den Behältern und umständliches Umfüllen der bereits eingefüllten
Flüssigkeit nach sich zog.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum maschinellen
Eindrücken der Verschlußstücke in die Behälter zu schaffen. Insbesondere aber, eine
derartige halb- oder vollautomatisch arbeitende Maschine zu schaffen, die in einer
ebenfalls weitgehend automatisch arbeitenden Blas- und Abfüllstraße einsatzfähig
ist.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Verschließmaschine
gelöst, die gekennzeichnet ist durch einen Maschinenständer mit einer Aufnahme-
und Zentriervorrichtung für den Kunststoffbehälter und einer dazu relativ bewegbaren,
das Verschlußstück aus einer gegebenenfalls kürz- oder verlängerbaren Zubringerbahn
in den Einfüllstutzen eindrückenden Vorrichtung, die eine innerhalb einer Spann-
und Eindrücklage den Einfüllstutzen elastisch umfassende Spannvorrichtung und eine
in deren Zentrum auslaufende, die Zubringerbahn enthaltende Führungsbuchse aufweist,
in die jeweils ein Verschlußstück aus einem, eine Anzahl der Verschlußstücke aufnehmenden
Magazin einführbar ist.
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Hierdurch wird erreicht, daß das Verschlußstück unabhängig von möglichen
Wanddicken-Veränderungen im Bereich des Behälter-Einfüllstutzens stets mit ausgeglichener
Druckverteilung eingedrückt
wird. Die am Verschlußstück angeformten
Dichtungselemente können einfach und stabil konstruiert sein, so daß mit Sicherheit
gute Dichtheit und Halterung des Verschlußstückes im Behälter gewährleistet und
die bisher darauf basierenden Ausfälle vermieden sind. Ferner bewirkt die erfindungsgemäße
Vorrichtung ein festes Verspannen und Halten des Einfüllstutzens während des Eindrückvorganges,
so daß die Behälterwandung während dieses Vorganges nicht belastet wird. Hierdurch
ist eine merkliche Verdünnung der Behälterwand ermöglicht, was zu einer erheblichen
Reduzierung des bisherigen Einsatz gewichtes je Behälter und damit insgesamt zu
wesentlichen Materialersparnissen führt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für eine halbautomatisch
arbeitende Verschließmaschine gemäß der Erfindung dargestellt.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht der Verschließmaschine, teilweise
im Schemabild; Fig. 2 eine Seitenansicht der wesentlichen, teilweise im Schnitt
und abgebrochen dargestellten Vorrichtungsteile, in größerem Maßstab als in Fig.
1 und von der gegenüberliegenden Seite; und Fig. 3 einen Längsschnitt der Vorrichtungsteile
nach Fig. 2, aus vorderseitiger Sicht und in zwei verschiedenen, durch eine längs
durchgehende Mittellinie halbiert dargestellten Funktionsstellungen.
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Die Verschließmaschine enthält einen freistehenden Maschinenständer
10 mit einer vertikalen Säule, die als Träger für die in ihrem Abstand zueinander
einstellbaren Vorrichtungen der Maschine dient. Auf dieser Säule sitzt etwa in Tischhöhe
eine in der Höhe
und seitlich verstellbar befestigte Aufnahmeplatte
11 für einen im Blasverfahren hergestellten, kanisterförmigen Flüssigkeits -behälter
12. Aus der Platte ragen parallel zur Plattenfläche einstellbare Halte- und Zentrierbügel
13 , die auf die Größe und die Form des Flüssigkeitsbehälters einstellbar sind.
Ein im Bereich dieser Bügel auf der Aufnahmeplatte aufliegendes Gummituch 14 sorgt
für eine rutschfeste und elastische Aufnahme des Behälters.
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Darüber sitzt auf der Säule des Maschinenständers 10 ein Traggehäuse
15 für eine nachstehend beschriebene Eindrückvorrichtung und ist mit einer Feststellvorrichtung
16 in dem der Behälterhöhe angepaßten Abstand von der Aufnahmeplatte 11 festgelegt.
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Eine Gewichtsausgleichsfeder 17 erleichtert die Führung und die Einstellung
der Eindrückvorrichtung auf der Säule.
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Die, im einzelnen in den Fig. 2 und 3 dargestellten Teile der Eindrückvorrichtung
sind in dem ortsfesten Traggehäuse 15 beweglich gelagert und enthalten zwei sich
gegenüberliegende Exzenterscheiben 18, die auf diametral zueinander verlaufenden
und im Traggehäuse fixierten Lagerbolzen 19 drehbar gelagert sind. An diesen Exzenterscheiben
sitzt eine auf der Maschinen-Vorderseite heraustretende Verbindungsgabel 20 mit
einem Handhebel 21 (Fig. 1). Dieser Hebel ist in der Vertikalrichtung schwenkbar,
wobei er beide Exzenterscheiben synchron zueinander mitnimmt.
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Die Kurvenflächen der Exzenterscheiben 18 greifen jeweils an einer
Druckrolle 22 eines Druckringes 23 an, der auf einer Trägerbuchse 24 des Traggehäuses
15 gleitbar lagert. Der Druckring wird von einer Anzahl, in Fig. 3 nur einfach und
gestrichelt dargestellten Rückholfedern 25 in vertikaler Richtung
gegen
die Exzenterscheiben gedrückt. Diese Rückholfedern sind auf den Umfang des Druckringes
gleichmäßig verteilt und sitzen mit ihrem unteren Endabschnitt in einer Ausnehmung
der ortsfesten Trägerbuchse 24 des Traggehäuses und mit ihrem oberen Endabschnitt
in einer Ausnehmung des Druckringes. Beide Endabschnitte der Federn sind in den
jeweiligen Ausnehmungen fest verankert. Jeweils zwischen zwei dieser Federn sind
in dem Druckring eine Anzahl vertikal gerichteter Druckbolzen 26 mit ihrem oberen
Endabschnitt befestigt, die sich durch ein Führungsloch im flanschförmigen Ansatz
der ortsfesten Trägerbuchse 24 bis in einen Spannring 27 erstrecken, in dem sie
mit ihrem unteren Endabschnitt festsitzen.
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Im Innenraum der ortsfesten Trägerhuchse 24 ist eine Führungsbuchse
28 in vertikaler Richtung gleitbar gelagert. Sie erstreckt- sich vom oberen Bereich
des Traggehäuses 15 bis in den Spannring 27, in den am Endabschnitt der Führungsbuchse
sechs Spannsegmente 29 in einer Kreislinie nebeneinander angelenkt sind. Diese Spannsegmente
werden in der einen, in Fig. 3 auf der rechten Mittellinien-Seite dargestellten
Arbeitsstellung durch Federn 30 in einer offenen Spreizstellung gehalten, während
sie in der anderen, auf der linken Mittellinien-Seite der gleichen Fig. 3 dargestellten
Arbeitsstellung durch Überschieben des Spannringes 27 in die untere Lage entgegen
dieser Federkraft einander zusammengedrängt werden. Die erwähnte Gleitbewegung der
Führungsbuchse und damit auch der Spannelemente ist nach oben hin durch den Anschlag
der Buchse gegen die Deckwand des Traggehäuses 15 begrenzt. Die Begrenzung der Senkrechtbewegung
erfolgt durch den Anschlag von zwei auf gleicher Höhe diametral zueinander aus der
Führungsbuchse
herausragende und innerhalb von Senkrechtschlitzen
24a der Trägerbuchse 24 geführte Anschlagstücke 31 gegen die den Schlitz unten begrenzende
Kante der Trägerbuchse.
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Innerhalb der Führungsbuchse 28 und der angelenkten Spannsegmente
29 liegt die Zubringerbahn 32 für ein Verschlußstück 33, das aus einem, eine große
Anzahigleicher Verschlußstücke aufnehmendfnMagazin 34 (Fig. 1) von einem im Arbeitsrhythmus
bewegten Schieber 35 durch eine Durchtrittsöffnung 36 der Führungsbuchse in die
Zubringerbahn geschoben und dort gehalten wird. In dieser Zubringerbahn bewegt sich
ferner ein Eindrückkolben 37, der über eine Kolbenstange 38 mit den nicht dargestellten
Antriebsteilen eines an sich bekannten pneumatischen Antriebsaggregates 39 verbunden
ist.
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Das pneumatische Antriebsaggregat 39 ist über eine in Fig. 1 nur durch
strichpunktierte Linien schematischdargestellte Schlauchleitung 40 mit einem nicht
gezeigten Drucklufterzeuger verbunden. In diese Schlauchleitung ist ein Schalt-
und Steuergerät 41 eingeschaltet, das sich an einer Seite des Traggehäuses 15 befindet
und einen in die Bewegungsbahn des Handhebels 21 reichenden Schaltknopf 42 aufweist.
Lediglich in der Endphase jeder nach unten gerichteten Schwenkbewegung des Handhebels
trifft ein an diesem Hebel befestigtes Anschlagstück 43 auf den Schaltknopf und
betätigt die Ste uerventile des Gerätes 41.
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Die Arbeitsweise ist wie folgt: Ein geblasener und gefüllter Flüssigkeitsbehälter
12 wird vom Bediener derart auf die Aufnahmeplatte 11 und in die Halte- und Zentrierbügel
13 gestellt, daß der Einfüllstutzen 44 des Behälters sich unterhalb der Eindrückvorrichtung
befindet.
Der Innenraum des Einfüllstutzens liegt hierbei-in der Fluchtlinie der Zubringerbahn
32 für das Verschlußstück 33, das bei hochgezogenem Eindrückkolben 37 vom Schieber
35 unterhalb dieses Kolbens durch die Öffnung 36 in die Zubringerbahn einführbar
ist.
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Der Bediener schwenkt den Handhebel 21 aus der oberen, in Fig. 1 und
2 voll ausgezogen dargestellten Stellung in die untere strichpunktiert dargestellte
Stellung. Hierbei bewegt der über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Hebelbrücke
verbundene Schieber 35 ein Verschlußstück 33 in die Zubringerbahn 32 der Eindrückvorrichtung.
Ferner drücken die Exzenterscheiben 18 über die Druckrollen 22, den Druckring 23
und die Druckbolzen 26 den Spannring 27 aus der in Fig. 3 reehtsseitig der Mittellinie
dargestellten oberen Stellung in die linksseitig der Mittellinie dargestellte untere
Stellung. Über den größten Teil dieser Bewegung nimmt der Spannring durch die Anlage
seiner Schrägflächen gegen die.gespreizten Spannsegmente 29 diese und die Führungsbuchse
28 mit, und zwar bis zum Anschlag der Anschlagstücke 31, wobei sich die Spannflächen
der Spannsegmente auf Höhe einer ringnutförmigen Ausnehmung des Einfüllstutzens
44 befinden. In der letzten Bewegungsphase des Spannrings überwindet jedoch die
vertikale Druckkraft die Kraft der Spreizfedern 30 und drückt die Spannsegmente
zusammen, wodurch der Einfüllstutzen fest eingespannt wird.
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In der hierauf folgenden letzten Bewegungsphase des Handhebels 21
betätigt dessen Anschlagstück 43 das Schalt- und Steuergerät 41, in dem das Ventil
für den Zustrom der Luft in den Pneumatikzylinder oberhalb von dessen Kolben geöffnet
wird. Dieser Kolben wie auch die angelenkte Kolbenstange 38 und der Eindrückkolben
37 der Eindrückvorrichtung
werden unter dem Luftdruck senkrecht
nach unten bewegt, wobei der Eindrückkolben das vom Schieber 35 in die Zubringerbahn
geschobene Verschlußstück mitnimmt und in den Einfüllstutzen 44 hineindrückt.
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Der hiernach umgelenkte Luftstrom bringt den Eindrückkolben 37 wieder
in die obere Lage und auch alle anderen, vom Handhebel bewegten Teile gehen mit
Hilfe der Kraft der Federn 25 und 30 in die obere Lage bzw. ihre Ruhestellung zurück,
so daß der verschlossene Flüssigkeitsbehälter 12 aus der Aufnahme- und Zentriervorrichtung
herausgenommen und durch einen anderen, noch zu verschließenden Behälter ersetzt
werden kann.
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Vorstehend ist der Einfachheit und des besseren Verständnisses wegen
eine halbautomatisch arbeitende Maschine beschrieben worden. Selbstverständlich
können die bewegten Vorrichtungsteile statt von Hand durch Anwendung bekannter Antriebs-
und Verbindungselemente ebenfalls pneumatisch oder hydraulisch sowie elektrisch
und/oder mechanisch gesteuert und angetrieben werden.
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So zum Beispiel durch einen zweiten Pneumatikzylinder, dessen Kolbengestänge
den Handhebel 21 ersetzt. Eine solche Antriebsvorrichtung kann beispielsweise über
einen Schalter gesteuert werden, der in der Aufnahme- und Zentriervorrichtung 11,
13 sitzt und von einem angepaßten Wandabschnitt des in die Aufnahmevorrichtung eingeschobenen
Flüssigkeitsbehälters betätigbar ist.
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Wenn dieser Wandabschnitt nur auf einer Seite des Behälters angeblasen
ist, löst er nur in der richtigen Behälterstellung den Steuervorgang aus. Die Antriebsvorrichtung
kann aber auch über einen Fußschalter oder, zum Schutz der Hände, über einen zweiteiligen
Handhebelschalter gesteuert werden. In jedem Fall kann die Eindrückvorrichtung
in
Abhängigkeit von der Schaltstellung mindestens eines in der Aufnahme- und Zentriervorrichtung
angeordneten Schalt- und Steuergerätes antreibbar sein, das von dem Flüssigkeitsbehälter
nur in seiner richtigen Lage innerhalb der Aufnahme-und Zentriervorrichtung betätigbar
ist.-