DE2317517C3 - Vorrichtung zum Evakuieren, Begasen und Verschließen von Dosen mit Deckeln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Evakuieren, Begasen und Verschließen von Dosen mit Deckeln, mit einer aus einem oberen und einem unteren glockenförmigen Teil gebildeten Vakuumkammer, die mittels gesteuerter Arbeitszylinder geöffnet und geschlossen werden kann, mit einem von der Vakuumkammer einschließbaren ortsfesten Aufnahmeträger für die zu verschließenden Dosen am oberen Ende eines vom Maschinengestell ausgehenden Abstützgliedes sowie mit einem Verschlußteller für die Deckel und einer Einrichtung zum Aufdrücken des Deckels auf die Dose.

Eine Vorrichtung dieser Art ist an sich bekannt (US-PS 37 17 971). Die bekannte Vorrichtung weist einen relativ komplizierten Aufbau auf, wobei das Aufsetzen der Deckel auf die zu verschließenden Dosen innerhalb der Vorrichtung erfolgt, d.h. die Dosen werden bei der bekannten Vorrichtung ohne Deckel zugeführt, wobei die Deckel dann erst innerhalb der Vorrichtung bzw. innerhalb der Vakuumkammer auf die zu verschließenden Dosen aufgesetzt werden. Hierdurch ergeben sich eine komplizierte und aufwendige Konstruktion für die gesamte Vorrichtung sowie verhältnismäßig große Abmessungen vor allem auch für die Vakuumkammer mit der Folge relativ hoher Betriebskosten und langer Verschlußzeiten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art dahingehend zu verbessern, daß sie bei geringen Abmessungen und bei einer verhälnismäßig einfachen Konstruktion ein automatisches Verschließen von Dosen in kurzer Zeit gestattet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß so ausgebildet, daß das obere und das unters Vakuumkammerlei! jeweils mit Arbeitszylindern verbunden sind, die an Kolbenstangen geführt sind und Kolben umschließen, daß die Kolbenstange des mit dem unteren Vakuumkammerteil verbundenen Zylinders durch das Abstützglied des ortsfesten Aufnahmeträgers gebildet ist und daß die Kolbenstange des mit dem oberen Vakuumkammerteil verbundenen Zylinders an ihrem unteren Ende den Verschlußteller trägt, wobei dieser magnetisch oder pneumatisch usw. wirkende Haltemittel für den Deckel aufweist, und an ihrem oberen Ende einen Kolben trägt, der in einem gestellfesten Zylinder geführt und derart steuerbar ist, daß durch den Verschlußteller der Deckel von der Dose für eine Begasung der Dose abhebbar und anschließend gegen die Dose andrückbar ist.

Bei dieser Ausbildung sind die Arbeits- bzw. Steuerzylinder und die zugehörigen Kolbenstangen übereinander angeordnet, wodurch sich ein sehr enger bzw. platzsparender Aufbau für eine Vorrichtung zum Evakuieren, Begasen und Verschließen von Dosen mit Deckeln ergibt, wobei die einzelnen Teile dieser Vorrichtung sich gut und sinnvoll steuern lassen und dabei zum Teil sogar mehrfache Aufgaben übernehmen können.

Das Aufsetzen der Deckel auf die zu verschließenden Dosen erfolgt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer vorausgehenden Arbeitsposition, d. h. die Dosen werden der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit bereits

locker aufgesetztem Deckel zugeführt Dadurch werden konstruktive Schwierigkeiten vermieden, die sich dann ergeben, wenn Einrichtungen zum Zuführen der Deckel ebenfalls in der durch die beiden glockenförmigen Teile gebildeten Vakuumkammer vorgesehen werden müßten bzw. in diese Vakuumkammer hineinreichen.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Vakuumkammer sehr klein ausgebildet werden, so daß die für die Evakuierung der Vakuumkammer bzw. für das Einbringen eines Schutzgases in die Vakuumkammer benötigte Zeit stark reduziert wird und sich hierdurch sehr kurze Verschlußzeiten ergeben. Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Verschlußteller so ausgebildet und steuerbar ist, daß durch den Verschlußteller der Deckel von der zu verschließenden Dose für eine Begasung der Dose abhebbar und anschließend gegen die Dose andrückbar ist, gestattet die erfindungsgemäße Vorrichtung ein einwandfreies und sicheres Verschließen von Dosen, obwohl diese der Vorrichtung mit locker aufliegenden Deckeln zugeführt werden.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung einen Schnitt durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig.2 einen Schnitt durch den Rand einer mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu verschließenden Dose;

Fig. 3 in schematischer Darstellung eine Greifeinrichtung zum Bewegen der zu verschließenden Dosen durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig.4 in schematischer Darstellung einen Antrieb mit einer endlosen Kette zur Bewegung der Greifeinrichtung gemäß F i g. 3;

F i g. 5 das Schema des Bewegungsablaufs der beiden Vakuumkammerteile sowie des Verschlußtellers.

In den Figuren sind I und 2 (F i g. 1) der obere sowie untere glockenförmige Teil einer Vakuumkammer, wobei diese beiden Vakuumkammerteile jeweils mit einem zugehörigen bewegbaren Arbeitszylinder 3 bzw. 4 fest verbunden sind und diese Arbeitszylinder mit zugehörigen Kolben 5 und 6 zusammenwirken. Der Kolben 6 ist an einer Kolbenstange 6' vorgesehen und über diese starr mit dem Maschinengestell 7 verbunden, so daß, wenn der Arbeitszylinder 4 über einen beweglichen Schlauchanschluß 8 oder 9 beschickt wird, sich dieser Arbeitszylinder aufwärts oder abwärts bewegt und dabei den zugehörigen Vakuumkammerteil 2 mitnimmt. In gleicher Weise wird der obere Vakuumkammerteil I durch Beschickung des Arbeitszylinders 3 über die Anschlüsse IO und 11 aufwärts oder abwärts bewegt, wobei der Kolben 5 durch noch zu beschreibende Mittel zeitweise in Ruhestellung gehalten wird. Zu diesem Zweck ist seine Kolbenstange 5' mit der Kolbenstange 12' eines weiteren Kolbens 12 fest verbunden, der sich im Inneren eines mit dem Maschinengestell 7 fest verbundenen Zylinders 13 befindet. Durch beiderseitige Beschickung des Zylinders 13 kann die Kolbenstange 12' und damit auch — über die Kolbenstange 5' — der Kolben 5 zwangsweise in Ruhestellung gehalten werden. Wenn also in diesem Zustand der Arbeitszylinder 3 in dem einen oder anderen Sinne beschickt wird, bewegt sich dieser und der mit ihm verbundene obere Vakuumkammerteil 1 aufwärts oder abwärts.
Am oberen bnde der Kolbenstange 6' befindet sich ein Aufnahmetrager 14, dessen Oberflache in gleicher Höhe wie ein nicht dargestelltes Förderband liegt, auf dem eine Dose 15 höhengleich zugeführt wird, wobei natürlich vorher die VakuuLikammerteile 1 und 2 auseinander bewegt worden sind. Die Trennstelle a zwischen den beiden Vakuurnkammerteilen 1 und 2 ist so gelegt, daß beide Vakuumkammerteüe beim Offenen und schließen der Vakuumkammer etwa gleiche Wege ausführen, wodurch Totzeiten soweit, wie möglich,

ίο vermieden werden.

An einer vorausgehenden Arbeitsposition ist aus einem Deckelspeicher (ebenfalls nicht dargestellt) ein Deckel 16 lose auf die Dose abgelegt worden. Dieser Deckel 16 kann nach Einbringen der Dose 15 und nach Schließen der Vakuumkammer von einem Verschlußteller 17 magnetisch oder pneumatisch oder aber auf irgend eine andere geeignete Weise angehoben werden, um den Zutritt des Schutzgases nach dem Evakuieren in die Dose zu ermöglichen. Die Kolbenstangen 6' und 5' sind natürlich vakuumdicht durch die Wandungen der Vakuumkammerteile 1 und 2 hindurchgeführt. Das Vakuum wird beispielsweise auf etwa 700 mm eingestellt und anschließend, vorzugsweise durch Einleiten eines Schutzgases wieder auf etwa 400 mm verringert.

Danach wird der Deckel 16 durch Beschicken des oberen Zylinders 13 mit Hilfe des Verschlußtellers 17 von oben her der Dose 15 wieder angenähert und mit entsprechender Kraft in seine Schließstellung gebracht, in welcher der Deckel 16, der eine Randsicke 18 (F i g. 2) mit Dichtungsmasse 19 aufweist, dichtend auf den gebördelten Dosenrand 20 aufgedrückt wird. Der Dosenrand 20 wird beii seiner Herstellung zweckmäßig aus einer ursprünglichen Querschnittskreisform in eine mehr flachere Dreieck- oder Trapezform gebracht, die

das öffnen und Schließen dadurch erleichtert, daß der Totpunkt für den Decklrand sich nahe der Basis der Dreiecke oder Trapeze befindet.

Danach wird durch Beschicken der Arbeitszylinder 3 und 4 die geschlossene Vakuumkammer als Ganzes nach abwärts bewegt, wobei der Druck im oberen Arbeitszylinder 3 größer ist als im unteren Arbeitszylinder 4, damit die Vakuumkammerteile I und 2 mit Sicherheit geschlossen bleiben. Mit dieser verhältnismäßig kurzen Bewegung nach unten wird mit Hilfe einer schrägen Ringschulter 21 im oberen Vakuumkammerteil 1 der kreisförmige Bördelrand 22 des Deckels 16 über die fast unten befindliche Schulter 23 bis unter den Dosenrand 20 gedrückt und dadurch endgültig verriegelt, wobei der Bördelrand 22 mehr oder weniger — je nach Verschlußfestigkeit — die gestrichelt dargestellte Lage 22' einnimmt. Elwas darunter besitzt die Dose 15 eine schräg aufwärtsgerichtete zum Doseninneren hin geschlossene Hilfssicke 24, die einerseits als Schutz gegen seitliche Stöße etwas über die Randsicke 18 bzw. den Rand des Deckel;; vorsteht und andererseits durch ihre Schräge Fremdgegenstände schräg abwärts nach der Seite hin ablenkt. Da die Hilfssicke 24 nach innen ganz geschlossen ist, wird verhindert, daß sich in ihr Doseninhaltsteile festsetzen und verloren gehen. Zum

öffnen bietet die Hilfssicke 24 eine erwünschte Stütze für ein öffnungswerkzeug. Außerdem macht die Hilfssicke 24 die Dose in der Querrichtung praktisch völlig starr.

Für ein sicheres Zentrieren der Teile beim Schließ-Vorgang (Fig. 1) ist eine Greif- oder Transportvorrichtung für die Dosen vorgesehen, wobei diese Vorrichtung schematisch in den F i j;. 3 und 4 dargestellt ist.

Die Greifvorrichtung besteht aus zwei plattenförmi-

gen Greiferhälften bzw. -elementen 25 und 26 mit Aussparungen 27 für die Dose 15. Die Bewegung der Greiferelemente 25 und 26 ist rechteckig, wie dies durch den Linienzug 28 und die Bewegungspfeile angedeutet ist. Mitnehmer 29 an den Greiferelementen werden dabei mit Hilfe je einer, über je vier im Rechteck angeordnete Kettenräder 30 geführten Kette 31 und mit Hilfe eines Kupplungsgliedes 32 bewegt, das mit der umlaufenden Kette 31 verbunden ist, wobei aber die Mitnehmer 29 nach innen hin genau den Abstand eines Kettenradradius besitzen. Dadurch entsteht eine exakte rechteckige Bewegung mit Ruhezeiten an den Eckpunkten, die in der Vorschubrichtung dem Abstand zweier Arbeitspositionen entsprechen, während das Kupplungsglied 32 dabei eine 90 Grad Schwenkung ausführt. Hierdurch wird auf einfache Weise erreicht, daß die Dosen in der jeweiligen Arbeitsposition sich völlig in der Ruhe befinden während sie von den Greiferelementen 25 und 26 umfaßt sind und sich dadurch unbeeinflußt durch äußere Kräfte genau in die gewünschte Sol lage bringen lassen. In der vorausgehenden Arbeitsposition 33 kann der Deckel auf die betreffende Dose aufgesetzt werden, während in der weiteren Arbeitsposition 34 die Dose wieder von einem nicht dargestellten Förderband abgeführt werden kann. Die Drehrichtung der Transportvorrichtung bzw. der Kette 31 ist vorzugsweise umkehrbar, um bei etwaiger Blockierung durch eine deformierte Dose eine Arbeitsposition schnell wiedei freimachen zu können.

In Fig. 5 ist schematisch der Bewegungsablauf der Vakuumkammerteile 1 und 2 sowie des Verschlußtellers 17 wiedergegeben. Wie ersichtlich, sind die Vakuumkammerteile 1 und 2 vor dem Einbringen der Dose bei t auseinanderbewegt, während bei ein der Verschließstel lung der lose, mitgeführte Deckel von dem abwärts unc aufwärts bewegten Verschlußtellcr 17 oder alternate von dem in Ruhe befindlichen Verschlußteller 17 (vergleiche den gestrichelten Abschnitt der Kurve Vi der Fig. 5) bei geringem Abstand zum Decke magnetisch erfaßt und abgehoben wird und nacr Erzeugung des Vakuums und etwaigem Begasen der Verschlußteller 17 den Deckel bei d wieder der Dose zuführt und fest andrückt, wie oben beschrieben, woraul dann die geschlossene Vakuumkammer bei e noch ein Stück abwärts bewegt wird, um die Verriegelung des Deckelrandes bei izu bewirken, während schließlich der Verschlußteller 17 zurückbewegt und die beider Vakuumkammerteile 1 und 2 wiederauseinander fahren um eine neue Dose aufzunehmen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Evakuieren, Begasen und Verschließen von Dosen mit Deckeln, mit einer aus einem oberen und einem unteren glockenförmigen Teil gebildeten Vakuumkammer, die mittels gesteuerter Arbeitszylinder geöffnet und geschlossen werden kann, mit einem von der Vakuumkammer einschließbaren ortsfesten Aufnahmeträger für die zu verschließenden Dosen am oberen Ende eines to vom Maschinengestell ausgehenden Abstützgliedes sowie mit einem Verschlußteller für dia Deckel und einer Einrichtung zum Aufdrücken des Deckels auf die Dose, dadurch gekennzeichnet, daß das obere und das untere Vakuumkammerteil (I, 2) jeweils mit Arbeitszylindern (3 bzw. 4) verbunden sind, die an Kolbenstangen (V bzw. 6') geführt sind und Kolben (5 bzw. 6) umschließen, daß die Kolbenstange (6') des mit dem unteren Vakuumkammerteil verbundenen Zylinders (4) durch das Abstützglied des ortsfesten Aufnahmeträgers (14) gebildet ist und daß die Kolbenstange (5') des mit dem oberen Vakuumkammerteil (1) verbundenen Zylinders (3) an ihrem unteren Ende den Verschlußteller (17) trägt, wobei dieser magnetisch oder pneumatisch usw. wirkende Haltemittel für den Deckel aufweist, und an ihrem oberen Ende einen Kolben (12) trägt, der in einem gestellfesten Zylinder (13) geführt und derart steuerbar ist, daß durch den Verschlußteller (17) der Deckel von der Dose für eine Begasung der Dose abhebbar und anschließend gegen die Dose andrückbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß dei den Verschlußteller (17) tragende Kolbenstange (5') beim Schließen der beiden Vakuumkammerteile (1, 2) durch den unter Druckluft stehenden und im gestellfesten Zylinder (13) geführten Kolben (12) ruhend gehalten ist, wahrend der an dieser Kolbenstange (5') geführte und mit dem oberen Vakuumkammerteil (1) verbundene Arbeitszylinder (3) sich beim Schließen nach unten und der mit dem unteren Vakuumkammerteil (2) verbundene Arbeitszylinder (4) sich nach oben bewegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch «5 gekennzeichnet, daß der obere Vakuumkamrnerteil (1) zugleich als Verriegelungswerkzeug zum Andrücken eines Deckelrandwulstes an die Dose ausgebildet ist, z. B. eine innere, sich nach oben verjüngende schräge Ringschulter (21) aufweist, die nach Herstellung des Vakuums und der etwaigen Begasung durch Bewegung beider Vakuumkammerteile (I, 2) in einer Richtung zur Wirkung gebracht wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumkammer (1,2) die Dose so eng, wie möglich umschließt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I. bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennstelle (a) der beiden Vakuumkammerteile (1, 2) so gelegt ist, daß die Vakuumkammerteile (I, 2) beim Schließen annähernd gleiche Wege zurücklegen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verschließen der Dose der Druck im Arbeitszylinder (3) des oberen ^{f r}' Vakuumkammerteils (1) den Druck des Arbeitiw'.ylinders (4) des unteren Vakuumkammerteils (2) übersteigt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ortsfeste Aufnahmeträger (14) in gleicher Höhe wie eine Zuführungsbahn liegt