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Vorrichtung zum Abschrauben von Schraubkappen
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von Flaschen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abschrauben
von Schraubkappen von in Flaschenkästen stehenden Flaschen mit Schraubmundstück
mit einem Rahmen, der dem Kastenbild entsprechend verteilte, heb- und senkbare rotierende
Entschrauberwerkzeuge trägt, welche beim Absenken auf die Flaschen die Schraubkappen
greifen und abschrauben.
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Getränkeflaschen, die in Flaschenkästen vom Verbraucher als Leergut
an den Füllbetrieb zurückgelangen, enthalten zu einem sehr hohen Prozentsatz Flaschen,
auf die die Schraubkappen wieder aufgeschraubt wurden. Solche Flaschen führen in
den weiterverarbeitenden Anlagen, wie Flaschenreinigungsmaschinen und Fülleinrichtungen,
zu erheblichen Störungen und Ausfällen.
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Bekannte Vorrichtungen weisen jeweils einen heb- und senkbaren Rahmen
auf, der dem Kastenbild entsprechend verteilte Greifer trägt, in denen jeweils ein
Hebelsystem
pneumatisch oder mechanisch zum Greifen der Schraubkappen
geöffnet oder geschlossen wird (DU-OS 1 959 236). Da diese Hebelsysteme die Schraubkappen
in der Regel nur an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen ergreifen, werden
die leicht verformbaren Schraubkappen nach innen auf das Schraubgewinde der Flaschen
gedrückt, so daß beim Abschrauben unmittelbarer Zwang auf das Gewinde des Flaschenmundstückes
ausgeübt wird.
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Ein weiterer Nachteil ist, daß die Hebel bei nicht vorhandener Schraubkappe
das Gewinde der Flasche unmittelbar einklemmen und beschädigen können. Um dies nach
Möglichkeit zu vermeiden, wurden diese Hebelsysteme zusätzlich mit Taststiften versehen,
welche von den auf Flaschen befindlichen Schraubkappen axial in dem Hebelsystem
verschoben werden und damit über einen besonderen Mechanismus das Schließen des
Hebelsystems freigeben.
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Andere bekannte Vorrichtungen (DT-OS 2 403 659) weisen einzeln heb-
und senkbare, innenverzahnte becherförmige Entschrauberwerkzeuge auf, wobei von
einer vorgeschalteten elektronischen Abfragevorrichtung festgestellt wird, auf welchen
Flaschen sich Schraubkappen befinden, und über eine Speichereinrichtung das Absenken
der betreffenden Entschrauberwerkzeuge einzeln ausgelöst wird, sobald die betreffende
Flasche den Bereich der Entschrauberwerkzeuge durchläuft. Hierbei ist für jedes
Entschrauberwerkzeug ein Pneumatik- oder Hydraulikzylinder und eine Einzelsteuerung
erforderlich.
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Ein weiterer erheblicher Nachteil der bekannten Vorrichtungen besteht
darin, daß die von den Flaschen abgeschraubten Schraubkappen in einem besonderen
Arbeitsgang entfernt werden müssen, damit das Hebelsystem bzwO Entschrauberwerkzeug
für den nächsten Arbeitstakt frei wird. Während
eine bekannte Vorrichtung
(DT-OS 2 403 659) die Schraubkappen während des Abschraubvorganges mittels Vakuum
in dem Entschrauberwerkzeug festhält und sie nach Rückkehr in die Ausgangsposition
durch Umschalten auf Druckluft ausstößt, begnügen sich andere bekannte Vorrichtungen
damit, die Schraubkappen entweder in den Kasten oder auf den Boden zurückfallen
zu lassen oder aber eine Schale oder Rutsche unter die Entschrauberwerkzeuge zu
bringen, um die Schraubkappen abzuführen.
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Die bekannten Vorrichtungen sind in ihrem Aufbau verhältnismäßig aufwendig
und kompliziert und daher störanfällig und aufwendig in der Wartung.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art so auszugestalten, daß mit einfachem Aufbau, insbesondere ohne Abfrage-
oder Uastvorrichtung für ggf. vorhandene Schraubkappen, im gleichen Arbeitsgang
sowohl das Abschrauben als auch der zuverlässige und geordnete Abtransport der Schraubkappen
bewerkstelligt wird, und gleichzeitig sicherzustellen, daß Flaschen ohne Schraubkappen
am Gewinde nicht beschädigt werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß rotierende
hohle, radial aufweitbare Federhülsen mit einem in seiner Länge kurz und in seiner
lichten Weite nach dem Schraubkappendurchmesser bemessenen inneren Greifwulst in
Niderhaltern drehbar gelagert sind, die ihrerseits in einem feststehenden Rahmen
entsprechend dem Kastenbild verteilt einzeln heb- und senkbar geführt sind, aber
gemeinsam auf die in den Kästen stehenden Flaschen zum Entschrauben abgesenkt und
anschließend wieder nach oben gefahren werden können. Im abgesenkten Zustand werden
die Federhülsen durch ggf. auf den jeweiligen Flaschen
vorhandene
Schraubkappen radial aufgeweitet, wodurch sich die Schraubkappen in den Federhülsen
einklemmen und durch deren Drehbewegung von den Flaschenmundstücken abgeschraubt
werden. Infolge der Federwirkung bleibt eine Schraubkappe in der Federhülse innerhalb
oder oberhalb des Greifwulstes hängen und wird durch nachfolgende Schraubkappen
der nächsten Arbeitsspiele in der hohlen Federhülse weitertransportiert in Richtung
eines darüberliegenden, allen Entschrauberwerkzeugen gemeinsamen Behälters.
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Der Innendurchmesser des Greifwulstes der Federhülse ist dabei um
ein geringes größer als der Außendurchmesser des laschenmundstückes, so daß bei
fehlender Schraubkappe der Greifwulst während des kurzen Momentes der unteren Stellung
lose um das Flaschenmundstück rotiert, ohne dieses einzuspannen oder zu beschädigen.
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Da das Abschrauben selbsttätig während der Hub- und Drehbewegung der
Federhülse erfolgt, sind besondere Steuereinrichtungen nicht erforderlich. Deshalb
braucht im Arbeitsablauf auch kein besonderer Zeitabschnitt für die Betätigung der
einzelnen Entschrauberwerkzeuge im abgesenkten Zustand vorgesehen zu werden. Da
die Schraubkappen sich gegenseitig nach oben schieben, entfällt auch ein besonderer
Steuervorgang und Mechanismus für das anschließende Aus bringen der Schraubkappen
aus den Werkzeugen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
daß die Niederhalter als Hohlkolben ausgebildet sind und der Rahmen die Zylinderbohrungen
aller Hohlkolben sowie die Zu- und Ableitungen für ein Druckmittel enthält. Die
Zu- und Ableitungen sind in dem Rahmen so angeordnet, daß jeder Zylinder beaufschlagt
wird. Auf diese Weise erübrigen sich aufwendige Rohrsysteme zur Beaufschlagung der
einzelnen Zylinder.
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Jeder Hohlkolben trägt einen entsprechend der Form des Flaschenhalses
geformten Zentrierring, der aus elastischem Kunststoff besteht und auswechselbar
an seinem unteren Rand formschlüssig eingerastet ist.
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Ein besonderer Vorteil der pneumatischen oder hydraulischen Betätigung
der Vertikalbewegungen der Entschrauberwerkzeuge mittels doppelt wirkender Zylinder
besteht darin, daß die untere wirksame Kolbenfläche lediglich so groß bemessen sein
muß, daß die für den Aufwärtshub der Werkzeuge erforderliche Kraft zur Verfügung
steht, wahrend die obere Eolbenfläche entsprechend dem erforderlichen Anpreßdruck
der Flasche auf den Boden des Kastens ausgebildet werden kann. Diese Maßnahme bringt
eine erhebliche Leistungseinsparung bei hydraulischer oder pneumatischer Betätigung.
- Obwohl sämtliche Werkzeuge eines Rahmens zugleich angetrieben werden, sind ihre
Hübe aufgrund ihrer Einzelantriebe variabel, so daß bei übergrossen Flaschen weder
diese noch die Flaschenkästen beschädigt werden oder die Vorrichtung blockieren
kannen.
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In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen,
daß das Maschinengestell über dem die Entschrauberwerkzeuge tragenden Rahmen in
der Art eines Behälters ausgebildet ist, indem die in den Federhülsen hochsteigenden
Schraubkappen gesammelt werden und mittels einer Fördervorrichtung seitlich, vorzugsweise
links oder rechts von der Transportbahn, durch eine Öffnung im Behälter über eine
Rutsche in einen Transportbehälter oder auf ein Transportband abgeführt werden können.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind
Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen:
Fig.
1 die Seitenansicht einer über einer Transportbahn vorgesehenen Vorrichtung zum
Abschrauben von Schraubkappen mit darunter befindlichen Flaschenkästen und Sigo
2 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig, 1, in Transportrichtung gesehen; Fig.
3 einen Längsschnitt durch ein auf eine Flasche abgesenktes Entschrauberwerkzeug
mit deren Schraubkappe übergreifender Federhülse und motorischem Drehantrieb für
letztere; Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Federhülse in vergrößertem Maßstab
und Figo 5 einen Querschnitt in der Ebene V-V in Fig. 4 mit eingezeichneter Schraubkappe
zur Verdeutlichung der Greifwirkung der Schlitzkanten der Federhülse; Fig. 6 einen
Längsschnitt gemäß Fig, 3 durch ein Entschrauberwerkzeug mit Druckmittel-Drehantrieb
für seine Federhülse und Fig. 7 einen Querschnitt längs der Linie VII-VII in Fig.
60 Das Maschinengestell 1 ist im unteren Bereich als Transportbahn ausgebildet,
über die durch einen Elektromotor 4 über einen nicht näher bezeichneten Ketten-
oder Riemenantrieb angetriebene Transportketten 2 mittels Antriebs-und Umlenkrädern
3 bewegt werden. 3ie Transportketten 2 transportieren die Flaschen 6 enthaltende
Kästen 5 durch die Maschine hindurch. Unterhalb der Transportbahn sind an der Sinlaufseite
eine Auflaufbremse 13 mit Betätigungszylinder 14 und an der Auslaufseite eine von
einem
Zylinder 12 über Kniehebel 11 betätigbare Arretierung 10
zum Positionieren der Kästen 5 während des Entschraubens untergebracht0 Oberhalb
der durchlaufenen Kästen 5 sind im Gestell 1 die Entschrauberwerkzeuge aufnehmende
Rahmen 7, vorzugsweise je ein Rahmen pro Kasten, befestigt, wobei die obere Abdeckung
25 der Rahmen gleichzeitig den Boden eines vom Gestell 1 gebildeten Behälters zur
Aufnahme der Schraubkappen 29 bildet.
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Eine erste Ausführung eines Entschrauberwerkzeuges ist in Fig. 5 vergrößert
dargestellt. Eine geschlitzte Federhülse 15 ist mittels zweier Radial- und Axiallager
20 in einem Hohlkolben 17 drehbar gelagert. Die Drehung der Federhülse 15 erfolgt
durch einen Elektromotor 9 über Ketten- oder Riemenantrieb 33 und über ein Verteilerritzel
24, das mit einem auf die Federhülse 15 aufgekeilten Zahnrad kämmt. Das Verteilerritzel
24 ist entsprechend dem Systemhub lang ausgebildet und versetzt in der Regel drei
bis vier Federhülsen, je nach Kastenteilung, in Drehung, wobei die Zahnräder 23
beim Auf- oder Abwärtshub mit dem Verteilerritzel 24 im Eingriff bleiben, wie dies
an sich aus der DU-OS 2 403 659 bekannt ist. Das den Kolben 17 beaufschlagende Druckmittel
wird über die Kanäle 26 und 27 im Rahmen 7 zu- bzw. abgeleitet. Die als Führung
für den Kolben 17 dienenden Abdeckplatten 21 und 22 dichten gleichzeitig den doppelt
wirkenden Zylinder 18 und die Kanäle 26, 27 nach außen hin ab. Als Dichtungselemente
für den Zylinder 18 dienen handelsübliche Dichtungen 19.
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Am unteren Rand des als Führungsrohr für die Federhülse 15 dienenden
hohlen Kolbens 17 ist ein Zentrierring 16 in der Art eines Schnappverschlusses eingepreßt
und kann je nach Kontur und Durchmesser der Flasche 6 beliebig
ausgewechselt
werden. Dieser Zentrierring 16 dient zum Zentrieren der Flasche 6 beim Abwärtshub
der Federhülse 15 und zum Andrücken der Flasche auf den Kastenboden, um ein Drehen
der Flasche während des Abschraubvorgangs zu verhindern und sie mindestens kurzzeitig,
während des Losbrechens einer ggf. festsitzenden Schraubkappe, festzuhalten.
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Die Federhülse 15 ist im unteren Bereich mit Schlitzen 28 versehen
(Fig. 1 und 4), so daß sie beim Aufschieben über eine mit einer Schraubkappe 29
versehenen Flasche 6 sich radial aufweiten kann, wobei ihr Greifwulst 31 die Schraubkappe
29 vorzugsweise im Bereich der Rändelung 30 (Fig. 5) mit Vorspannung umschließt.
Die Länge des Greifwulstes 31 ist so bemessen, daß die Schraubkappe 29 lediglich
beim Entschraubvorgang eingeklemmt und spätestens beim Absenken der Federhülse 15
auf die nächste Flasche 6 aus seinem Bereich nach oben herausgedrückt wird, so daß
kein Aufkeilen der einzelnen Schraubkappen während des Entschraubens erfolgt. -
Versuche haben gezeigt, daß eine Innenverzahnung des Greifwulstes 31 nicht erforderlich
ist, da die Kanten der durch die Schlitze 28 entstandenen Segmente der Federhülse
15 beim Aufweiten sich in die Rändelung am oberen Rand der Schraubkappe eingraben,
so daß die Schraubkappe einerseits durch die beim Aufweiten der Federhülse entstandenen
Vorspannung über den gesamten Umfang mit großer Kraft eingespannt wird und andererseits
durch das Eingreifen der Rändelung der Schraubkappe in die Schlitze der Federhülse
eine federnd formschlüssige Verbindung entsteht.
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In Fig. 1 und 2 ist eine Fördervorrichtung für abgeschraubte Schraubkappen
angedeutet. In einem vom Gestell 1 über dem oder den Rahmen 7 gebildeten Behälter
32 mit Boden 25 sind an den Seitenwänden Kettenräder 31
drehbar
gelagert, die von einem Antriebsmotor 35 angetrieben werden und über die zwei endlose
Ketten 36 laufen.
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Zwischen diesen sind geschlitzte Gummitücher 39 drehbar befestigt,
die auf dem Behälterboden 25 liegende Schraubkappen seitlich in eine Rutsche 41
ausschieben.
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Eine zweite Ausführung eines Entscbrauberwerkzeuges ist in Fig. 6
und 7 dargestellt0 Sie unterscheidet sich von der ersten Ausführung durch einen
Druckmittel-Drehantrieb für die Federhülse, so daß die für den motorischen Drehantrieb
gemäß Fig. 3 erforderlichen Zahnräder, Ritzel, Ketten- oder Riemenantriebe und ein
eigener Elektromotor entfallen.
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Der Antrieb der in dem etwas abgeänderten Hohlkolben 43 in Nadellagern
47 gelagerten Federhülse 34 ist nach Art eines Drehschiebers ausgebildet. Das Gehäuse
dieses Drehschiebers ist eine exzentrische Kammer 49 im oberen Teil des Kolbens
43. Der Schieber wird gebildet durch vier Flügel 35, die in Schlitzen 36 eines nabenartig
verdickten Teiles 34a der Federhülse 34 innerhalb dieser Kammer 49 geführt sind
(Fig. 7). Die Flügel 35 werden durch Spreizringe 37, die unter radialer Vorspannung
in ihre genuteten Stirnseiten eingelegt sind, ständig an die Innenwandung der Kammer
49 angedrückt. Die Kammer 49 ist mit O-Ringen 48 gegen die Federhülse 34 abgedichtet
und durch zwei Bohrungen 40, 46 im Kolben 43 zugänglich.
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Die Bohrung 40 ist, wie noch erläutert wird, zu Beginn des Aufwärtshubes
des Werkzeuges nach Art einer Schiebersteuerung an die Druckmittel-Zuleitung 26
angeschlossen0 Die Bohrung 46 führt als Auslaß ins Freies Während des Abwärtshubes
des Werkzeuges wird dem Zylinder 18 das Druckmittel, z.B. Preßluft, über den Kanal
27 zugeführt: der Kolben 43 geht nach abwärts, die Federhülse 34 steht dabei still0
Bei
Beaufschlagung des Kanals 26 mit dem Druckmittel gelangt dieses über eine Bohrung
42, einen beiderseits durch O-Ringe 38, 39 abgedichteten Ringkanal 41 und die Bohrung
40 im Kolben 43 in die Kammer 49 des Drehschiebers und versetzt die Federhülse 34
in Drehung, während es gleichzeitig über eine durch die Regelschraube 44 gebildete
Drossel auch auf die Kolbenunterseite gelangt und den Aufwärtshub des Systems bewirkt,
dessen Geschwindigkeit durch die mittels Dichtung 45 nach außen abgedichtete Regelschraube
44 eingestellt werden kann.
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Die Federhülse 34 kann während des Aufwärtshubes nur solange in Drehung
versetzt werden, bis die Dichtung 39 oberhalb der die Zylinderwand durchbrechende
Bohrung 42 liegt, Ist die Dichtung 39 oberhalb der Bohrung 42, so gelangt das Druckmittel
direkt unter die Kolbenunterseite, so daß der Aufwärtshub des Systems beschleunigt
wird.
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Der Abstand der Dichtungen 38 und 39 bzw. die Breite des Ringkanals
41 entspricht etwa der 2-fachen Länge des Schraubgewindes an der Getränkeflasche,
d.h. der Hublänge, in der etwa die Drehbewegung zum Abschrauben der Schraubkappen
erforderlich wird.
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- Patentansprüche -