Die Erfindung betrifft eine Ampuüenfüll- und
-verschließmaschine mit einer Transportvorrichtung in Form einer um eine senkrechte Achse rotierenden
Kreisscheibe mit am Umfang angeordneten Aufnahmen, in denen die Ampullen nacheinander den
Werkzeugen aller Bearbeitungsstationen mgeführt
werden. Ampullenfüll- und -verschließmaschinen besitzen
eine Vielzahl von Bearbeitungsstationen, in denen die Ampullen beispielsweise vorgewärmt, aufgebrannt,
vorbegast, gefüllt, nachbegast, abermals vorgewärmt
und schließlich zugeschmolzen werden, sowie eine Transportvorrichtung, die die Ampullen von Station zu
Station verbringt
Bekannte Ampullenfüll- und -verschließmaschinen besitzen als Transportvorrichtung Zangen, die an einer
längs einer geschlossenen Bahn schrittweise umlaufenden Zellen- bzw. Gliederkette angeordnet sind, die die
Ampullen trägt und die sie in den verschiedenen, längs der Bahn angeordneten Bearbeitungsstationen vorüber
gehend zum Stillstand bringt. M
Andere bekannte Ampullenfüll- und -verschließmaschinen. bei denen die Stationen längs einer Geraden
nebeneinander angeordnet sind, besitzen als Transportvorrichtung einen Transportrechen, der sich über die
gesamte Länge der Maschine erstreckt, periodisch mit den gleichabständig längs der Geraden angeordneten
Ampullen in und außer Eingriff gelangt und sie dabei ebenfalls schrittweise längs der Geraden um eine
Strecke vorwärtsbewegt, die gleich einem der Anzahl der in einer Station gleichzeitig bearbeiteten Ampullen jo
entsprechenden Vielfachen des Ampullenabstandes ist.
)e nach den Erfordernissen der an bestimmten Stationen durchzuführenden Bearbeitung werden die
darin befindlichen Ampullen, beispielsweise bei Wärmebehandlung,
in Drehung versetzt, oder, beispielsweise beim Befüllen oder Begasen, zentriert. Zum Drehen der
Ampullen ist es bekannt, für jede Ampulle eine eigene Antriebsrolle aus elastischem Material und mit federnd
gelagerter Achse zum Ausgleich der großen Durchmesserunterschiede vorzusehen, die selbst bei Ampullen
derselben Charge auftreten. Zum Zentrieren der Ampullen ist es bekannt, besondere Einrichtungen mit
Haltemitteln wie z. B. Zentrierzangen vorzusehen, an die die Ampullen von der Transportvorrichtung
vorübergehend abgegeben werden.
Die bekannten Vorrichtungen haben daher den Nachteil, daß sie zufolge der besonderen Antriebs- und
Zentriermittel kompliziert, störanfällig und aufwendig sind.
Bei den bekannten Maschinen mit Transportrechen besteht der weitere Nachteil, daß die Ampullen aus
mehreren Gründen einer Bruchgefahr ausgesetzt sind. Durch die ruckweise Bewegung des Transportrechens
unterliegen die Ampullen während ihres Laufes durch die Stationen großen Beschleunigungs- und Verzögerungskräften,
die Ampullenbruch verursachen können. Beim Einlauf in den Transportrechen besteht eine
erhöhte Bruchgefahr, weil die Ampullen bereits im Leerampullenmagazin eine starke Chargierbewegung
ausführen, dann in den Zulaufkanälen zum Transportrechen ruckweise weiterbewegt werden und an deren
Ende vor ihrer Übergabe an den Rechen, während dieser die zuvor eingegebenen Ampullen weiterfördert,
von einer Sperre kurz angehalten und danach während einer sehr kurzen Zeit in den Rechen überführt werden
müssen. Auch beim Auslauf aus der Maschine unterliegen die Ampullen einer erhöhten Bruchgefahr,
weil die gerade ausgeschobene Ampulle mit voller Wucht gegen die letzte der zuvor ausgeschobenen
Ampullen prallt und dadurch die ganze Reihe der zuvor ausgeschobenen Ampullen weiterbewegt
Außerdem weisen die bekannten Maschinen mit Transportrechen den Nachteil auf, daß die Eingabe- und
die Ausgabestation der Ampullen so weit voneinander entfernt sind, (etwa 4 m bei Maschinen, die gleichzeitig
vier Ampullen in jeder Station bearbeiten), daß eine einzelne Person den Ein- und den Auslauf nicht mehr
gleichzeitig sicher überblicken und im Bedarfsfall nur mühsam versorgen kann.
Aus der US-PS 37 07 174 ist eine Ampullenfüllmaschine
bekannt die als Transportvorrichtung für die zu füllenden Ampullen eine nicht kontinuierlich umlaufende
Kreisscheibe mit am Umfang angeordneten Ampullenaufnahmen besitzt Diese bekannte Anordnung hat
die Nachteile, daß sie jede Ampulle mehrmals beschleunigt und verzögert, so daß Bruchgefahr besteht
und der Ampulleninhalt geschüttelt wird.
Aus der GB-PS 6 28 530 ist nun zwar eine Bier- oder Limonadenflaschenfüll- und -verschließmaschine bekannt,
bei der die Flaschen zwischen drei verschiedenen Kreisförderern mehrmals übergeben werden. Die
Kreisförderer weisen aber unterschiedliche Drehzahlen, uni2rschiedliche Durchmesser und unterschiedliche
Höhen auf, und die Flaschen werden bei jeder dieser Übergaben mindestens in zwei verschiedenen Richtungen
heftig beschleunigt. Außerdem sind drei unterschiedliche Werkzeuge vorgesehen, von denen jedes in
seiner Bearbeitungsstation eine von den anderen Werkzeugen völlig unterschiedliche und teilweise
ungleichförmige Bewegung ausführt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ampullerifüll- und -verschließmaschine so auszubilden,
daß sie die Nachteile bekannter derartiger Maschinen vermeidet, also insbesondere die Ampullen auf geringem
Raum erschütterungs- und beschleunigungsfrei kontinuierlich in einer ihre Rotation um ihre Längsachse
gestattenden Lagerung gruppenweise durch eine bestimmbare Vielzahl von mit unterschiedlichen Werkzeugen
bestückbaren Bearbeitungsstationen in genau definierter Lage hindurchbewegt.
Die Erfindung erreicht dies durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Mittel. Auf
diese Weise sind die Ampullen innerhalb der Maschine praktisch keinen Beschleunigungs- und Verzögerungskräften ausgesetzt.
Eine konstruktiv besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ergibt sich mit den Mitteln des
Anspruchs 2. Dabei können auch die Ampulleneingabe- und die -ausgabestation räumlich nebeneinander angeordnet
werden.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich mit den Mitteln des Anspruches 3. Auf diese
Weise rotieren sämtliche Ampullen in allen Bearbeitungsstationen der Maschine, also auch in der
Füllstation, wodurch ein schnelleres Befüllen möglich ui;-j ein Befeuchten der Spießinnenwände sicher
vermeidbar ist, das beim Zuschmelzen der Spieße Verbrennungsrückstände ergeben oder gar ein Aufblasen
der Spieße bewirken könnte.
Eine andere empfehlenswerte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich mit den Mitteln des Anspruchs 4.
Auf diese Weise erhält man einen sehr anpaßbaren und schonenden Ampullenantrieb, der es gestattet, eine
Anzahl in weiteren Ansprüchen erfaßte Weiterbildungen der Erfindung anzuwenden.
Eine Weiterbildung der Erfindung ergibt sich mit den
Mitteln des Anspruchs 20. Auf diese Weise wird ein
Zusammenstoß von Ampullen und ein ruckartiges Beschleunigen und Verzögern beim Einlauf in die
Maschine vermieden.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung ergibt sich mit den Mitteln des Anspruchs 21. Auf diese Weise kann
die Maschine nicht durch Abgabe von Füllgut bei fehlender Ampulle beschmutzt werden.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung ergibt sich mit den Mitteln des Anspruchs 22. Auf diese Weise
erhält man ein Gefälle, das den Ampulleneinlauf im Leerampullenmagazin, die Abfuhr von Ampullenbruch
von der Bahn der Ampullen und das eng benachbarte Aufrechtstehen der aus dem Auslauf herauskommenden
bearbeiteten Ampullen begünstigt.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung ergibt sich mit den Mitteln des Anspruchs 23. Auf diese Weise
können auf der Maschine mit geringem Aufwand auch Schraubflaschen gefüllt und fertig verschlossen werden.
Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch dargestellt. Hierbei
zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Maschine mit einer Verschließ- und einer Befüllstation,
F i g. 2 einen Ausschnitt aus der in F i g. 1 dargestellten
Maschine mit detaillierter Darstellung der Befüllstation,
Fig.3 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte
Maschine bei abgenommenem Werkzeugträger,
Fig.4 einen Ausschnitt aus einer Seitenansicht der
Maschine mit einer Ampullenfühleinrichtung. bei abgenommenem Werkzeugträger,
F i g. 5 eine Draufsicht auf den in F i g. 4 dargestellten Ausschnitt,
F i g. 6 einen Ausschnitt aus einer teilweise geschnitten dargestellten Seitenansicht der Maschine in einer
gegenüber der Darstellung in F i g. 1 abweichenden Blick- bzw. Schnittrichtung, mit einer Flaschenverschraubungsstation,
und
F i g. 7 einen Ausschnitt aus einer Draufsicht auf die in F i g. 6 dargestellte Station.
Auf einem Maschinentisch 1, der auf einem Unterbau 2 ruht, ist in einem feststehenden Lager 3 eine Hohlwelle
4 drehbar gelagert, deren Hauptachse 5 gegenüber einer Senkrechten leicht geneigt ist und die an ihrem oberen
Ende eine kreisförmige Trägerscheibe 6 und an ihrem unteren Ende ein Zahnrad 7 trägt Über und
konzentrisch zur Trägerscheibe 6 ist unter Zwischenlage von Distanzstücken 8 ein Ring 9 angeordnet, an
dessen Umfang Filhningsroilen 10 gelagert sind, deren
Achsen Manteffinien eines zur Hauptachse 5 koaxialen gedachten Kreiszylinders sind, dessen Durchmesser
etwas !deiner als der Durchmesser der Trägerscheibe 6
ist An je zwei benachbarte dieser FahnmgsroUen 10 ist
sehGch jewels eine Ampulle 11 anlegbar, deren Boden auf dem äußeren Randbereich der Tragerscheibe 6
aufsteht Von auBen legt steh ab Andröckorgan gegen
die von den Führungsrollen 10 abgewandten Teile der Mantelflächen der Ampullen 11 ein inneres Trum 12
eines in sich geschlossenen Bandes an.
Das Zahnrad 7 kämmt mh einem Ritzel 13, das auf
einer nut konstanter Drehzahl rotierenden Hauptantriebsweöe 14 sitzt, so daß die auf der Trägerscheibe 6
stehenden Ampullen It, die von den Führungsrollen 10
des Ringes 9 mitgenommen werden, mit konstanter Winkelgeschwindigkeit mn die Hauptachse 5 umlaufen
und dabei ihre Bahn durch die Maschine durchlaufen. Je nach Geschwindigkeit und Umlanfnchtnng des inneren
Trums des Bandes 12 erfahren die Ampullen 11 dabei
zusätzlich eine Rotation um ihre eigenen Achsen.
In der Hohlwelle 4 ist eine zweite Hohlwelle 15
drehbar gelagert, die an ihrem oberen Ende einen
S Werkzeugträger 16 und an ihrem unteren Ende die Kurbel 17 eines Kurvenscheibengetriebes trägt, dessen
Kurvenscheibe 18 auf der Hauptantriebswelle 14 sitzt. Die Getriebekurve ist so ausgebildet, daß die zweite
Hohlwelle eine periodisch hin- und hergehende
to Drehbewegung ausführt, deren Hingang mit der
konstanten Winkelgeschwindigkeit der Trägerscheibe 6 erfolgt, und die Übersetzung zwischen dem Zahnrad 7
und dem Ritzel 13 entspricht der durch die Anzahl der Bearbeitungsstationen und gegebenenfalls Leerstationen
bestimmten Teilung der Bahn der Ampullen durch die Maschine.
In der zweiten Hohlwelle 15 ist axial frei verschiebbar und mit Hilfe eines mit ihr fest verbundenen Arms 19
und eines dessen freies Ende in Umfangsrichtung führenden Auslegers 20 der Kurbel 17 drehfest eine
dritte Hohlwelle 21 gelagert Aus einem unteren Ende der Hohlwelle 21 ragt eine Stange 22 heraus, die eine
Rolle 23 trägt, die auf einer Nockenscheibe 24 abrollt,
die sich konstant mit der Drehzahl der Hauptantriebswelle 14 dreht. Die axiale Lage der Stange 22 in der
dritten Hohlwelle 21 wird durch die Stellung einer mit einem Knopf 25 drehbaren Gewindespindel 26 am
oberen Ende der zweiten Hohlwelle 15 bestimmt. Das obere Ende der dritten Hohlwelle 21 ragt oben aus der
zweiten Hohlwelle 15 heraus und betätigt entsprechend der Form der Nockenscheibe periodisch die Höhenverstellung
von auf dem Werkzeugträger 16 angeordneten Werkzeugen.
In einer Zuschmelzstation 27 wird ein Spieß der rotierenden Ampulle 11 mittels eines Brenners 28
erhitzt. Nach einer für das Erweichen des Spießes ausreichenden Zeit geht eine die Spitze des Spießes
haltende Zange 29 unter der Wirkung der Stange 22 hoch, die von der mit der Hauptantriebswelle 14
synchron laufenden Nockenscheibe 24 gehoben wird. Hierbei geht der Brenner 28 nach einem gewissen
Vorlauf der Zange 29 in begrenztem Maß mit hoch, um die Kuppe zu runden. Danach wird die Zange 29 über
einen Bowdenzug 30 nach außen geschwenkt und von
einem weiteren Bowdenzug 32 geöffnet wodurch das abgezogene Spießende nach außen abfällt Die beiden
Bowdenzüge 30 und 32 werden von gleichfalls mit der Hauptantriebswelle 14 synchron laufenden Nockenscheibengetrieben
31 und 33 betätigt
In einer in F i g. 1 der Zuschmelzstation 27 gegenüber-Gegenden Füllstation 34, die in F i g. 2 näher dargestellt
ist, geht zusammen nut der dritten Hohlwelle 21 eine an
deren Auslegeann 35 befestigte Ffillnadel 36 nach unten,
die fiber einen Schlauch 37 von einer nicht näher dargestellten Dosiervorrichtung beschickt wird. Bevor
die Spitze der Füllnadel 36 in das obere Ende des Spießes eintritt, läuft eine am Auslegerarm 35 befestigte
RoOe 38 an einer Schräge 39 eines Schwenkhebels 40 aut der mit einer Zentriergabel 41 das Ende des Spießes
to erfaßt und zentriert Mit dieser Anordnung können auch Ampullen mit stark exzentrischen Spießen srcber befuOt
werden, wobei bei starker t die Ampulle 11 ohne große Beanspruchung etwas von den Führungsrolle» 10 abgehoben wird, was durch die Nachgiebigkeit
<S des die Ampullen andruckenden Bandes 12 ermöglicht
wird.
Die in Fig.3dargestellte Ampufleneingabestation 42
enthält eine von der Trägerscheibe 6 mh konstanter
C,
Übersetzung antreibbare Förderschnecke 43, die in einem Leerampullenmagazin 44 senkrechtstehende
Ampullen 45 über einen Einlaufkanal 46 einzeln in die Lücken zwischen je zwei Führungsrollen 10 fördert. Der
Ampulleneingabestation 42 benachbart liegt eine S Ampullenausgabestation 47 mit einem Auslaufkanal 48,
der mit einer Abheberzunge 49 die die auflaufenden Ampullen von den Führungsrollen 10 abhebt, und mit
einem Magazin 50 für die verschlossenen Ampullen 51 verbunden ist.
In der Maschine läuft das Band 12 zwischen zwei Umlenkrollen 52,53, von denen die eine Umlenkrolle 53
in Förderrichtung hinter der Ampulleneingabestation 42 und die andere Umlenkrolle 52 vor der Ampullenausgabestation
47 angeordnet ist. Eine das äußere Trum im Abstand vom inneren Trum des Bandes 12 haltende
Rolle 54 ist antreibbar. Die Umlenkrollen 52, 53 sind achsparallel zur Hauptachse 5 orientiert, und das äußere
Trum des Bandes 12 ist mittels weiterer Lenkrollen 55, 56 um das sich gegen die Ampullen 11 legende innere *°
Trum herum in derselben Ebene zurückgeführt.
Zum Anpassen der Maschine an die Länge der jeweils verarbeiteten Ampullen ist zumindest ein sich an die
Ampullen 11 anlegender Bereich des Bandes 12 (inneres
Trum) in bezug auf eine Ebene der Trägerscheibe 6 in *5
Richtung der Hauptachse 5 axial verstellbar.
Die Umlenkrollen 52, 53 und die Lenkrollen 55, 56 sind in zwei jeweils in einem eigenen Träger 57, 58
gelagerten, gegebenenfalls jeweils ein eigenes Band tragenden Gruppen etwa symmetrisch angeordnet, und
die Träger 57, 58 sind mit den Rollen 52, 55; 53, 56 aus einer Arbeitsstellung in eine von der Trägerscheibe 6
entfernte Stellung verschwenk- oder verschiebbar, um freien Zugang zur Maschine zu lnspektions-. Wartungsund
Reinigungsarbeiten zu erhalten und um das Band 12 an den Durchmesser der jeweils verarbeiteten Ampullengröße
anzupassen
Durch die eingangs erwähnte Neigung der Hauptachse 5 der Maschine gegenüber der Horizontalebene ist
auch die Ebene der Trägerscheibe 6 und damit die Bahn der Ampullen 11 gegenüber der Horizontalen in der
Weise schwach geneigt, daß die am Umfang der Trägerscheibe 6 benachbart gelegenen Stationen 42 und
47 der Ampulleneingabe und -ausgabe am höchsten von allen Bearbeitungsstationen liegen.
In einer in den Fi g. 4 und 5 besonders dargestellten,
vor der Füllstation 34 gelegenen Prüfstation 59 sind Fühler 60 zum Prüfen auf das Vorhandensein von
Ampullen ti angeordnet, die bei Fehlen einer Atnpulie
den Abfüllvorgang in der folgenden Füllstation 34 am Ort 61 der fehlenden Ampulle unterbinden, jeder Fühler
60 besteht aus einer fotoelektrischen Aufnahmevorrichtung und aus einer Beleuchtungseinrichtung, die beide in
einem gemeinsamen Halter so angeordnet sind, daß sich ihre optischen Achsen vor dem Halter in einem Punkt
kreuzen, an dem sich beim Vorhandensein einer Ampulle das diese andrückende Band 12 befindet, das
die optische Koppelung herstellt. Am Ort 61 einer fehlenden Ampulle ist das Band 12 in eine Stellung 62 in
Richtung der Hauptachse 5 zurückgetreten und die optische Koppelung ist schwächer, wodurch ein Befehl
zum Unterbinden des nachfolgenden Abfüllvorganges gegeben und gespeichert wird.
Bei in den F i g. 4 und 5 nicht näher dargestellten Varianten der Erfindung können als Fühler auch
elektromechanische Tastschalter, eventuell in Verbindung mit einer zwischen einen Schaltertaster und das
Band angeordneten Tasterfahne, oder eine Luftdüse mit einem Fühlrohr dienen, das auf das vom Band 12 selbst
oder von einer an ihm anliegenden Tasterfahne erzeugten Staudruck anspricht.
Die in den F i g. 6 und 7 dargestellte Verschraubungsstation ergibt die Möglichkeit, außer Ampullen auch
kleine Schraubflasche 64 zu verarbeiten. Über eine Zulaufrinne 65 werden Schraubkappen 66 auf die
Mündungen der im Gegenuhrzeigersinn rotierenden Schraubflaschenhälse 67 aufgesetzt und anschließend
von einem Greifer 68 kurzzeitig festgehalten, wobei die Verschraubung erfolgt.
Eine in der Zeichnung nicht besonders dargestellte Weiterbildung der Erfindung sieht zum Freihalten von
Ampulleneingabe und -ausgabe vor, daß das Band mit Hilfe schräggestellter Umlenkrollen im Bereich der
Ampulleneingabe- und der -ausgabestation aus der Ebene der Trägerscheibe 6 herausgeführt ist.
Einfachere, ebenfalls nicht näher dargestellte Ausführungsbeispiele
der Erfindung ergeben sich durch teilweisen oder vollständigen Ersatz des als Andrückorgan
dienenden Bandes durch eine nicht mit umlaufende Andrückfläche, die von einem Abschnitt eines die
Trägerscheibe konzentrisch umgebenden Kreiszylindermantels gebildet ist und auf der die Ampulleri
abrollen. Dabei kann das Andrückorgan auf einem Tei der Bahn der Ampullen ein Band und auf einem anderer
Teil der Bahn eine Andrückfläche sein. Bei feststehende: Andrückfläche kann diese auch an Stationen, die ein<
bestimmte Rotation der Ampullen erfordern, unterbro chen sein, und an den Unterbrechungsstellen könnei
Antriebsrollen vorgesehen sein.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen