DE2554903C3 - Vorrichtung zum Abschrauben von Schraubkappen von in Flaschenkasten stehenden Flaschen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abschrauben von Schraubkappen von in Flaschenkasten stehenden Flaschen mit Schraubmundstück mit einem feststehenden Rahmen, der dem Kastenbild entsprechend verteilte, einzeln heb- und senkbare, rotierende, becherförmige Entschrauberwerkzeuge mit einem in seiner Länge kurz und in seiner lichten Weite nach dem Schraubkappendurchmesser bemessenen inneren Greifbereich trägt welche beim Absenken auf die Flaschen die Schraubkappen greifen und abschrauben.

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 werden. Solche Flaschen führen in den weitervarbeitenden Anlagen, wie Flaschenreinigungsmaschinen und Fülleinrichtungen, zu erheblichen Störungen und Ausfällen.

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 (DT-OS 19 59 236). 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.

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.
Andere bekannte Vorrichtungen (DT-OS 24 03 659) 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

hi Einzelsteuerung erforderlich.

Ein weiterer erheblicher Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht darin, daß die von den Flaschen abgeschraubten Schraubkappen in einem besonderen

Arbeitsgang entfernt werden müssen, damit das Hebelsystem bzw. Entschrauberwerkzeug für den nächsten Arbeitstakt frei wird. Während eine bekannte Vorrichtung (DT-OS 24 03 659) die Schraubkappen während des Abschraubvorganges mittels Vakuum in s 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 ι ο oder aber esie Schale oder Rutsche unter die Entschrauberwerkzeuge zu bringen, um die Schraubkappen abzuführen.

Die bekannten Vorrichtungen sind in ihrem Aufbau verhältnismäßig kompliziert und daher störanfällig und aufwendig in der Wartung. Entleerungsvorgänge bringen Zeitverlust.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß mit einfachem Aufbau, insbesondere ohne Abfrage- oder Tastvorrichtung fur 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 2s Gewinde nicht beschädigt werden können, und daß bei übergroßen Flaschen weder diese noch die Flaschenkästen beschädigt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Entschrauberwerkzeuge als durchgehend hohle, radial aufweitbare Federhülsen mit einem inneren Greifwulst ausgebildet und in Niederhaltern drehbar gelagert sind, die ihrerseits in dem Rahmen einzeln heb- und senkbar geführt sind. 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 Flaschenmundstücksn 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.

Der Innendurchmesser des Greifwulstes der Federhülse ist dabei um ein geringes größer als der Außendurchmesser des Flaschenmundstückes, so daß bei fehlender Schraubkappe der Greifwulst während des kurzen Momentes der unteren Stellung lose um das so Flaschenmundstück rotiert, ohne dieses einzuspannen oder zu beschädigen.

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 Ausbringen der Schraubkappen aus den Werkzeugen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Niederhalter als Hohlkolben ausgebildet sind und der Rahmen die Zylinderbohrun- (y, gen 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.

Jeder Hohlkolben trägt einen entsprechend der Form des Flaschenhalses geformten Zentrierring, der aus elastischem Kunststoff besteht und auswechselbar an seinem unteren Rand formschlüssig eingerastet isL

Ein besonderer Vorteil der pneumatischen oder hydraulischen Betätigung der Vertikalbewegung der Emschrauberwerkzeuge mittels doppeltwirkender 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, während die obere Kolbenfläche 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 EinzeJantriebe variabel, so daß bei übergroßen Flaschen weder diese noch die Flaschenkasten beschädigt werden oder die Vorrichtung blockieren können.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedanke as ist vorgesehen, daß das Maschinengestell über dem die Entschrauberwerkzeuge tragenden Rahmen in der Art eines Behälters ausgebildet ist, in dem 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.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt

F i g. 1 die Seitenansicht einer über einer Transportbahn vorgesehenen Vorrichtung zum Abschrauben von Schraubkappen mit darunter befindlichen Flaschenkästen und

F i g. 2 einen Längsschnitt durch ein auf eine Flasche abgesenktes Entschrauberwerkzeug mit deren Schraubkappe übergreifender Federhülse und motorischem Drehantrieb für letztere,

Fig.3 einen Längsschnitt durch die Federhülse in vergrößertem Maßstab und

F i g. 4 einen Querschnitt in der Ebene IV-IV in F i g. 3 mit eingezeichneter Schraubkappe zur Verdeutlichung der Greifwirkung der Schlitzkanten der Federhülse,

Fig.5 einen Längsschnitt gemäß Fig.2 durch ein Entschrauberwerkzeug mit Druckmittel-Drehantrieb für seine Federhülse und

Fig.6 einen Querschnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 5.

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. Die Transportketten 2 transportieren die Flasch-n 6 enthaltende Kästen 5 durch die Maschine hindurch. Unterhalb der Transportbahn sind an der Einlaufseite 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 untergebracht.

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.

Eine erste Ausführung eines Entschrauberwerkzeuges ist in F i g. 2 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 Verteiierrilze! 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 DT-OS 24 03 659 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 doppeltwirkenden Zylinder 18 und die Kanäle 26, 27 nach außen hin ab. Als Dichtungselemente für den Zylinder 18 dienen handelsübliche Dichtungen 19.

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.

Die Federhülse 15 ist im unteren Bereich mit Schlitzen 28 versehen (F i g. 3 und 4), so daß sie beim Aufschieben über eine mit einer Schraubkappe 29 versehenen Flasche 6 sich radial aufweiten kann, wobei ihr Greiiwulst 31 die Schraubkappe 29 vorzugsweise im Bereich der Rändelung 30 (Fig.4) 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 entstandene Vorspannung über den gesamten Umfang bo mit großer Kraft eingespannt wird und andererseits durch das Eingreifen der Rändelung der Schraubkappe in die Schlitze der Federhülse eine federnd formschlüssige Verbindung entsteht.

In F i g. 1 ist eine Fördervorrichtung für abgeschraubte Schraubkappen angedeutet In einem vom Gestell 1 über dem oder den Rahmen 7 gebildeten Behälter 32 sind an den Seitenwänden Kettenräder drehbar gelagert, die von einem Antriebsmotor 35 angetrieben werden und über die zwei endlose Ketten laufen. Zwischen diesen sind geschlitzte Gummitücher 39 drehbar befestigt, die auf dem Behälterboden liegende Schraubkappen seitlich in eine Rutsche ausschieben.

Eine zweite Ausführung eines Entschrauberwerkzeuges ist in F i g. 5 und 6 dargestellt Sie unterscheidet sich von der ersten Ausführung durch einen Druckmittel-Drehantrieb für die Federhülse, so daß die für den motorischen Drehantrieb gemäß F i g. 2 erforderlichen Zahnräder, Ritzel, Ketten- oder Riemenantriebe und ein eigener Elektromotor entfallen.

Der Antrieb der in dem etwas abgeänderten Hohlkolben 43 in Nadellagern 47 verlagerten Federhülse 341 ist nach Art eines Drehschiebers ausgebildet Das Gehäuse dieses Drehschiebers ist eine exzentrisch? 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 (F i g. 6). 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 42 zugänglich. Die Bohrung 40 ist wie noch erläutert wird, zu Beginn des Aufwärtshubes des Werkzeuges nach Art einer Schiebersteuerung an die Druckmittel-Zuleitung 26 angeschlossen. Die Bohrung 46 führt als Auslaß ins Freie.

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 stilL

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.

Die Federhülse 34 kann während des Aufwärtshubes nur so lange in Drehung versetzt werden, bis die Dichtung 39 oberhalb der die Zylinderwand durchbrechenden 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. Der Abstand der Dichtungen 38 und 39 bzw. die Breite des Ringkanals 41 entspricht etwa der 2fachen Länge des Schraubgewindes an der Getränkeflasche, d. h. der Hublänge, in der etwa die Drehbewegung zum Abschrauben dei Schraubkappen erforderlich ist.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abschrauben von Schraubkappen von in Flaschenkasten stehenden Flaschen mit Schraubmundstück mit einem feststehenden Rahmen, der dem Kastenbild entsprechend verteilte, einzeln heb- und senkbare, rotierende becherförmige Entschrauberwerkzeuge mit einem in seiner Länge kurz und in seiner lichten Weite nach dem Schraubkappendurchmesser bemessenen inneren Greifbereich trägt, welche beim Absenken auf die Flaschen die Schraubkappen greifen und abschrauben, dadurch gekennzeichnet, daß die Entschrauberwerkzeuge als durchgehend hohle, radial aufweitbare Federhülsen (15, 34) mit einem inneren Greifwulst (31) ausgebildet und in Niederhaltern (16, 17) drehbar gelagert sind, die ihrerseits in dem Rahmen (7) einzeln heb- und senkbar geführt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit pneumatischer oder hydraulischer Absenkung, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederhalter (16, 17) als Hohlkolben (17, 43) ausgebildet sind und der Rahmen (7) die Zylinderbohrungen (20) alier Hohlkolben sowie die Zu- und Ableitungen (26, 27) für ein Druckmittel enthält

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Ringfläche des Hohlkolbens kleiner ist als die obere Ringfläche.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkolben (17, 43) einen entsprechend der Form des Flaschenhalses geformten Zentrierring (16) trägt, der aus elastischem Werkstoff besteht und auswechselbar an seinem unteren Rand formschlüssig eingerastet ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekenn zeichnet durch einen Druckmittel-Drehantrieb für die Federhülse (34) nach Art eines Drehschiebers, bei dem in einer Nabe (34a; der Federhülse (34) in Schlitzen (36) radial verschiebliche Flügel (35) innerhalb einer im Kolben (43) gebildeten exzentrischen Kammer (49), die während eines Teils des Kolbenhubes an die Druckmittel-Zuleitung (26) zur Kolbenunterseite angeschlossen ist, in Kontakt mit deren Wandung stehen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilstrecke des Kolbenhubes etwa der Länge des Gewindes in der Schraubkappe bzw. am Flaschenmundstück entspricht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Mantelfläche des Kolbens (43) ein Ringkanal (41) einer Breite etwa gleich der Gewindelänge eingearbeitet ist, der einerseits über eine Bohrung (40) im Kolben mit der Kammer (49) und andererseits in der unteren Stellung des Kolbens nach Art einer Schiebersteuerung mit einer Bohrung (42) in der Zylinderwandung in Verbindung steht, die ihrerseits zu der Druckmittel-Zuleitung (26) führt

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckmittel-Zuleitung (26) zur Kolbenunterseite hinter der Bohrung (42) zu der Kammer (49) des Drehschiebers eine Drossel (44) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem über dem Rahmen angeordneten Behälter für entfernte Schraubkappen, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem Behälter ein zwischen zwei endlosen Trans-

portketten (36) gespanntes, geschlitztes Tuch (39) über den Behälterboden (25) in Richtung zu einer Rutsche (41) bewegt

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß unter der Transportbahn an der Einlaufseite eine Auflaufbremse (13) mit Betätigungszylinder (14) und an der Auslaufseite eine von einem Zylinder (12) über Kniehebel (11) betätigbare Arretierung (10) für Flaschenkasten (5) angeordnet sind.