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"Vorrichtung zum Verschließen von Dosen mit jeweils einem
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Deckel unter Vakuum" Deckel unter Vakuum" Die Erfindung bezieht sich
auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Aus der DE-OS 26 36 oo3 ist eine derartige Vorrichtung bekannt, bei
der eine Hubeinrichtung vorgesehen ist, an der ein Hubteller angebracht ist. Diesem
Hubteller ist eine relativ zu ihm in Grenzen verschiebbare Verschlußplatte zugeordnet
, die abgedichtet gegen den unteren Rand der Vakuumglocke anlegbar ist. Im oberen
Bereich der Vakuumglocke ist eine aus einer Platte mit einem Permanentmagneten bestehende
Einrichtung zum Abheben des Deckels von der Dose elastisch verschiebbar gelagert.
Die Hubeinrichtung fördert den Hubteller mit der Dose so hoch, bis der Deckel an
dem Permanentmagneten haftet. Anschließend wird der Hubteller mit der Dose wieder
leicht abgesenkt, wobei aber die Vakuumglocke dicht verschlossen bleibt. Anschließend
erfolgt das Evakuieren und gegebenenfalls wieder eine Teilbegasung mit Schutzgas.
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W-enn dieses abgeschlossen ist, wird der Hubteller mit Dose wieder
hochgefahren, bis der Deckel wieder auf der Dose aufliegt. Die Dose kann dann noch
weiter hochgedrückt werden,
wobei gleichzeitig der Deckelrand angedrückt
wird. Anschließend wird der Vakuumraen in der Vakuumglocke wieder belüftet; der
Hubteller mit der verschlossenen Dose kann wieder nach unten herausgefahren werden.
Diese Vorrichtung hat sich als halbautomatische Vorrichtung hervorragend bewährt;
sie ist aber zum einen für extrem hohe Leistungen und andererseits für den Einsatz
bei unterschiedlich großen Dosen nicht geeignet.
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Aus der DE-OS 23 17 517 ist weiterhin eine Vorrichtung zum Verschließen
von Dosen mit jeweils einem Deckel unter Vakuum bekannt, die einen Vakuumraum aufweist,
der durch zwei mittels Hubeinrichtung relativ zueinander in eine geschlossene Stellung
und voneinander in eine geöffnete Stellung des Vakuumraums vertikal bewegbare obere
bzw untere Vakuumglocke gebildet ist. Außer den beiden Hubeinrichtungen ist noch
ein dritter Antrieb vorgesehen, mittels dessen eine Druckplatte einer Verschließeinrichtung
betätigbar ist. Die Arbeitsweise ist derart, daß auf eine untere tellerartige Aufnahme
nach Herabfahren der unteren Vakuumglocke eine mit einem Deckel versehene Dose aufgesetzt
wird und dann die untere Vakuumglocke nach oben und die obere Vakuumglocke nach
unten gefahren wird, bis der Vakuumraum geschlossen ist. Anschließend wird die mit
einem Permanentmagneten oder dergleichen versehene Druckplatte gegen den Deckel
und anschließend zurück gefahren, wobei der Deckel an der Druckplatte haftet. Im
Anschluß daran wird die Vakuumkammer evakuiert und anschließend der Deckel mittels
der Druckplatte auf die Dose aufgedrückt.
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Danach wird die Vakuumkammer wieder belüftet und die beiden Vakuumglocken
nach unten bzw. oben weggefahren. Diese bekannte
Vorrichtung funktioniert
zwar prinzipiell gut; sie weist aber den Nachteil auf, daß für die drei Hubeinrichtungen
und die zu ihrem Ansteuern erforderlichen Schaltungen ein beträchtlicher Aufwand
erforderlich ist. Außerdem ist diese Vorrichtung nicht geeignet, auf Dosen unterschiedlicher
Größe mit geringem Aufwand umgestellt zu werden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so weiterzubilden, daß auf ihr auch Dosen
unterschiedlicher Größe verschlossen werden können, ohne daß der Arbeitsablauf der
Vorrichtung verändert werden muß.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichnungsteiles
des Patentanspruches 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird erreicht,
daß die einzelnen Arbeitsschritte und die Hubhöhen der Hubeinrichtungen nicht verändert
zu werden brauchen, wenn Dosen unterschiedlicher Größe, beispielsweise 2,5 kg -Dosen
und 1kg-Dosen, zu verschließen sind.
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Durch die Maßnahmen nach dem Patentanspruch 2, nämlich die Trennung
von Evakuieren und gegebenenfalls Begasen einerseits und Verschließen andererseits
wird zusätzlich erreicht, daß in der Vakuumstation Hubeinrichtungen mit verhältnismäßig
großer Hubhöhe bei geringer Hubkraft, also entsprechend großer Hubgeschwindigkeit,
eingesetzt werden können, während in der Verschließstation Hubeinrichtungen mit
geringer Hubhöhe, aber sehr großer Hubkraft und demzufolge entsprechend geringer
Hubgeschwindigkeit eingesetzt werden können. Es
lassen sich also
etwa gleiche Taktzeiten für die Vakuumstation einerseits und die Verschließstation
andererseits in einfacher Weise erreichen, was wiederum auch zur Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit
beiträgt.
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Durch die Maßnahmen nach dem Patentanspruch 3 wird erreicht, daß die
Verschließstation innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen unterschiedlichen Deckeldurchmessern
anpaßbar ist.
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Solche geringfügigen Schwankungen der Deckeldurchmesser kommen von
Los zu Los vor. Durch die Maßnahmen nach dem Anspruch 3 wird aber sichergestellt,
daß auch bei solchen unterschiedlichen Deckeldurchmessern jeweils ein gleichmäßig
festes und sicheres Verschließen der Dose erreicht wird.
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Ein völlig gleichmäßiges Verschließen der Dosen durch genau zentrisches
Zuordnen von Deckel und Dose zueinander wird durch die Maßnahmen nach dem Patentanspruch
4 erreicht.
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Durch die Maßnahmen nach dem Anspruch 5 wird schon beim Evakuieren
und gegebenenfalls Begasen der Dosen sichergestellt, daß Deckel und Dose möglichst
genau einander zugeordnet sind.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt
Fig.
1 eine vertikale Längsansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in stark schematisierter
Darstellung, Fig. 2 eine Entgasungskammer der Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 ein
Verschließaggregat der Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 4 eine Entgasungskammer entsprechend
der Darstellung in Fig. 2 mit eingesetzten Reduzierstücken und Fig. 5 ein Verschließaggregat
entsprechend der Darstellung in Fig. 3 mit eingesetzten Reduzierstücken.
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k v w v v v s7 Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung weist
eine Entgasungsstation 1 und eine Verschließstation 2 auf. Diese Stationen 1, 2
sind auf unmittelbar nebeneinander angeordneten, gleichartigen Gestellen 3, 4 angebracht.
Es ist eine Förderbahn 5 vorgesehen, die in Förderrichtung 6 von Dosen 7 gesehen
vor der Entgasungsstation 1 beginnend durch diese und die nachgeordnete Verschließstation
2 hindurchführt. Auf dieser Förderbahn 5 werden Dosen 7 mit im einzelnen nicht dargestellten
Fördereinrichtungen taktweise gefördert und den Stationen 1, 2 zugeführt. In der
in der Zeichnung dargestellten Entgasungsstation 1 sind zwei Entgasungseinrichtungen
und in der Verschließstation 2 zwei Xerschließeinrichtungen angeordnet, so daß jeweils
gleichzeitig zwei Dosen 7 entgast bzw. verschlossen werden können. Die hier einzusetzenden
Dosen 7 sind beispielsweise aus der DE-OS 22 63 362 bekannt. Sie werden in gefülltem
Zustand mit bereits lose aufgelegtem Deckel 8 taktweise zuerst der Entgasungsstation
1 und dann der Verschließstation 2 zugeführt. Jede Entgasungseinrichtung besteht
- grob gesprochen - aus einer Hubeinrichtung 9 und einer Entgasungskammer 10. Jede
Hubeinrichtung 9 bEsteht aus einem unterhalb der Förderbahn 5 an dem Gestell 3 angebrachten
pneumatisch beaufschlagbaren Arbeitszylinder 11, an dessen nach oben herausragender
Kolbenstange 12 ein Hubteller 13 befestigt ist. In der in Fig. 1 rechts dargestellten
unteren Endlage des Hubtellers 13 liegt dieser fluchtend mit der Förderbahn 5, so
daß eine Dose 7 ohne weiteres auf ihn geschoben werden kann Die Entgasungskammer
lo liegt koaxial mit der Hubeinrichtung 9 oberhalb von dieser. Sie weist eine nach
unten offene, etwa zylindrische Glocke 14 auf 1 die nach unten von dem
Hubteller
13 in dessen oberer'Endstellung gasdicht verschließbar ist, wozu der Hubteller 13
i Bereich seines Außenumfangs mit einer Ringdichtung 15 versehen ist, die in dieser
Stellung gegen eine entsprechende Dichtfläche 16 am unteren Rand der Glocke 14 gepreßt
wird. Diese Stellung des Hubtellers 13 in seiner oberen Endstellung ist in Fig.
1 für die linke Entgasungseinrichtung der Entgasungsstation 1 dargestellt.
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Die Glocke 14 ist nach oben durch eine gasdicht angebrachte, beispielsweise
angeschweißte, ringförmige Abdeckplatte 17 abgeschlossen, an der eine als Stellzylinder
18 dienende Büchse koaxial angeschraubt ist. Dieser Stellzylinder 18 wiederum ist
an einer Konsole 19 des Gestells 3 angebracht.
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In dem Stellzylinder 18 ist ein Stellkolben 20 koaxial zu der Entgasungseinrichtung
verschiebbar angeordnet. Er trägt an seinem unteren Ende einen konzentrisch angeordneten
Permanentmagneten 21 und etwa bündig hiermit einen Haltering 22.
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Oberhalb des Stellkolbens 20 ist der Stellzylinder 18 mittels eines
von oben aufgeschraubten und abgedichteten Zylinderabschlußdeckels 23 verschlossen,
durch den sich abgedichtet eine Rückholstange 24 erstreckt, die mit ihrem unteren
Ende in den Stellkolben 20 geschraubt ist. Die Rückholstange 24 durchdringt ein
auf der Oberseite des Zylinderabschlußdeckels 23 aufliegendes Paket aus Federn 25,
und zwar Tellerfedern, auf denen von oben ein als nach unten offene Büchse ausgebildeter
Anschlag 26 aufliegt, der von oben auf die Rückholstange 24 aufgeschraubt ist, wodurch
die Vorspannung der Federn 25 einstellbar ist. Durch den Zylinderabschlußdeckel
23 mündet ein Kanal 27 für die Zu- oder Abfuhr von Druckmedium, in der Regel also
Druckluft, in einen Arbeitsraum 28 des Stellzylinders 18, und zwar zwischen dem
Zylinderabschlußdeckel
23 und dem Stellkolben 20. Die Glocke 14
ist mit einem Anschluß 29 zum Evakuieren und Begasen der Entgasungskammer 1o versehen.
Im oberen Bereich ist die Innenwand der Glocke 14 mit einer sich konisch nach oben
verjüngenden Zentrierfläche 30 versehen.
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Eine Verschließeinrichtung weist einen unterhalb der Förderbahn 5
am Gestell 4 angebrachten, pneumatisch beaufschlagbaren Hubzylinder 31 auf, an dessen
nach oben herausgeführter Kolbenstange 32 ein mit dem Hubteller 13 gleicher Hubteller
33 angebracht ist. Koaxial zu dieser Hubeinrichtung 34 ist ein Verschließaggregat
35 als Teil der Verschließeinrichtung angeordnet. Das Verschließaggregat 35 weist
eine nach unten offene Verschlußglocke 36 auf, die eine sich nach oben verjüngende,
kegelstumpfförmige Aikuckfläche 37 aufweist.
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Die nach oben durch eine Abdeckplatte 38 abgeschlossene Verschlußglocke
36 ist ebenfalls über eine koaxial angeordnete, als Stellzylinder 39 dienende Büchse
an einer Konsole 40 des Gestells 4 angebracht. In dem Stellzylinder 39 ist ein Stellkolben
41 angeordnet, an dessen unterem Ende ein Anschlagring 42 angeschraubt ist. Dieser
Anschlagring 42 weist in seinem unteren äußeren Bereich einen umlaufenden Zentrierbund
43 auf.
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Auch dieser Stellzylinder 39 ist nach oben durch einen aufgeschraubten
Zylinderabschlußdeckel 44 abgeschlossen, durch den ein Kanal 45 zur Zuführung bzw.
zum Auslaß eines Druckmediums, wie Druckluft, in einen Arbeitsraum 46 des Stellzylinders
39 zwischen der Oberseite des Stellkolbens 41 und der Unterseite des Zylinderabschlußdeckels
44 angeordnet ist.
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In die Oberseite des Stellkolbens 41 ist eine den Arbeitsraum 46 und
den Zylinderabschlußdeckel 44 durchdringende Begrenzungsstange 47 geschraubt, die
an ihrem außenliegenden Ende mit einem topfförmigen, auf der Begrenzungsstange 47
längenverstellbaren Anschlag 48 versehen ist. Diesem Anschlag 48 ist eine in den
Zylinderabschlußdeckel 44 eingeschraubte und diesen durchdringende Anschlagbüchse
49 zugeordnet, die eine dem Anschlag 48 benachbarte Anschlagfläche 50 aufweist.
Außerdem ist die entgegengesetzte Begrenzungsfläche 51 dem Stellkolben 41 zugeordnet.
Durch entsprechendes Hineinschrauben bzw. Herausschrauben der Anschlagbüchse 49
in bzw. aus dem Zylinderabschlußdeckel 44 wird die obere Endlage des Stellkolbens
41 festgelegt. Durch entsprechendes Verschrauben des Anschlages 48 auf der Begrenzungsstange
47 wird die untere Endlage des Stellkolbens 41 festgelegt.
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Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, kann zur Umstellung auf Dosen 7' geringerer
Höhe an der Unterseite des Halterings 22 der Entgasungskammer 1o ein als Platte
ausgebildetes Reduzierstück 52 angeschraubt werden, an dessen Unterseite konzentrisch
ein Permanentmagnet 21' angebracht ist. Weiterhin kann zur Anpassung an Dosen 7'
mit geringerem Durchmesser in die Glocke 14 ein etwa zylinderringförmiges Reduzierstück
53 eingebracht werden, das mittels federnder Kugelverschlüsse 54 lösbar mit der
Glocke 14 verriegelt wird. Dieses Reduzierstück 53 weist ebenfalls in seinem oberen,
der Unterseite des Reduzierstücks 52 benachbarten Bereich eine sich konisch nach
oben verjüngende Zentrierfläche 30' auf. Es ist weiterhin mit Entgasungsöffnungen
55 versehen, die über einen in die Außenfläche des Reduzierstücks 53 eingedrehten
Ringkanal 56 mit dem Anschluß 29 in Verbindung stehen.
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Aus Fig. 5 ist ersichtlich, wie zur Anpassung an die Dosen 7' geringerer
Höhe und geringeren Durchmessers an dem Anschlagring ein diesen gleichsam nach unten
verlängernder Reduzierring 57 angeschraubt ist. Des weiteren ist an der Unterseite
der Abdeckplatte 38 eine Reduzier-Verschlußglocke 58 angeschraubt, die ebenfalls
eine sich konisch nach oben verjüngende Andruckfläche 37' aufweist. Der Reduzierring
57 ist an seiner Unterseite ebenfalls mit einem Zentrierbund 43' versehen.
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Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Zwei gefüllte und bereits
mit einem lose aufgelegten Deckel 8 versehene Dosen 7 werden in die Entgasungsstation
1 eingefahren und auf die beiden Hubteller 13 der Hubeinrichtungen 9 gebracht. Die
Arbeitszylinder 11 werden mit Druckluft beaufschlagt, woraufhin die Kolbenstange
12 mitsamt Hubteller 13 und der auf ihr ruhenden Dose 7 nach oben verfährt, bis
der Hubteller 13 von unten gegen die Glocke 14 unter gleichzeitiger Abdichtung des
Vakuumraams 59 in der Glocke 14 fährt. Aus der Zeichnung ergibt sich, daß der Hubweg
des Arbeitszylinders 11 mit Kolbenstange 12 etwas größer sein muß, als der Höhe
der Dose 7 entspricht. Der Hubweg ist also verhältnismäßig groß. Andererseits ist
die erforderliche Hubkraft relativ gering. Aus diesem Grunde kann der Arbeitszylinder
11 jeweils verhältnismäßig schlank ausgebildet sein.
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Bei diesem Einfahren der mit einem Deckel 8 versehenen Dose 7 in den
Vakuumraum 59 der Entgasungskammer 10 befindet sich der Stellkolben 2c mit dem Haltering
21 und dem Permanentmagnet 21 in seiner unteren Stellung, die durch die Anlage des
topfförmigen
Anschlages 26 an der Oberseite des Zylinderabschlußdeckels 23 bestimmt ist. Diese
Stellung des Stellkolbens 20 wird dadurch erreicht, daß der Arbeitsraum 28 über
den Kanal 27 entsprechend mit Druckluft beaufschlagt ist. Nunmehr wird der Arbeitsraum
28 entlastet, so daß der Stellkolben 20 durch entsprechende Entspannung der Federn
25 in seine obere Endlage gebracht wird. Der Deckel 8 , der von dem Permanentmagneten
21 gehalten wird, liegt hierbei an einem Zentrierrand 60 an der Unterseite der Abdeckplatte
17 an. Der Deckel 8 und die Dose 7 sind bereits zuvor beim Einfahren in den Vakuumraum
59 gemeinsam an der Zentrierfläche 30 genau mittig ausgerichtet worden. Nunmehr
wird der Vakuumraum 59 über den Anschluß 29 evakuiert. Daraufhin wird ebenfalls
wieder über den Anschluß 29 ein Schutzgas in den Vakuumraum 59 eingeführt, allerdings
nur in einer solchen Menge, daß noch ein Unterdruck im Vakuumraum 59 gegenüber Atmosphärendruck
erhalten bleibt.
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Dann wird der Arbeitsraum 28 wieder mit Druckluft beaufschlagt, so
daß der Stellkolben 20 mit dem Deckel 8 auf die Dose 7 heruntergefahren wird, und
zwar unter Anpressung einer im Deckelrand befIndlichen Dichtung 61 gegner den oberen
Rand der Dose 7. Nun wird der Vakuumraum 59 vollständig belüftet, wodurch der Deckel
8 nunmehr lediglich aufgrund der Druckdifferenzen zwischen dem Druck in der Dose
und dem Atmosphärendruck aufgepreßt wird. Der Hubteller 13 mit der nunmehr schon
aufgrund des Atmosphärendrucks dicht verschlossenen Dose wird nach unten verfahren.
Im Anschluß daran werden die beiden gleichzeitig in den beiden Entgasungseinrichtungen
in der geschilderten Weise verschlossenen Dosen 7 in die Verschließstation 2
gebracht
und auf die beiden Hubteller 33 der Hubeinrichtungen 34 gestellt. Hier werden die
Hubzylinder 31 jetzt mit Druckluft beaufschlagt, so daß die Dosen nach oben in die
Verschlußglocken 36 eingeschoben werden. Der jeweilige Rand des Deckels 8 wird hierbei
durch Entlang schieben an der sich konisch nach oben verjüngenden Andrückfläche
37 zur Dose 7 hin angedrückt (gecrimpt), wodurch die Dose endgültig verschlossen
wird. Der Anschlagring 42 liegt während dieser Verschiebebewegung gegen den Deckel
8 an und zentriert diesen mittels des Zentrierbundes 43, so daß ein gleichmäßiges,
zentriertes Andrücken des Randes des Deckels 8 gewährleistet ist. Diese Verschließbewegung
wird beendet, wenn der Stellkolben 41 gegen die Begrenzungsfläche 51 der Anschlagbüchse
49 fährt. Jetzt wird der Arbeitsraum 46 über den Kanal 45 mit Druckluft beaufschlagt,
wodurch der Stellkolben nach unten gedrückt wird und die verschlossene Dose aus
der Verschlußglocke 36 herausdrückt. Diese fährt dann auf dem Hubteller 33 wieder
nach unten.
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Wie ebenfalls aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist der erforderliche
Hubweg für die Hubteller 33 in der Verschlußstation 2 nur sehr klein; andererseits
sind die von der Hubeinrichtung 34 aufzubringenden Kräfte verhältnismäßig hoch.
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Aus diesem Grunde sind die Hubzylinder 31 auch verhältnismäßig breit
und gedrungen ausgebildet. Dies führt dazu, daß die Arbeitszylinder 11 einerseits
und die Hubzylinder 31 andererseits mit Druckluft gleichen Druckes beaufschlagt
werden können und aufgrund der unterschiedlichen Hubwege etwa jeweils in der gleichen
Zeit ihre Hübe mit naturgemäß unterschiedlicher Hubgeschwindigkeit ausführen können.
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Wenn in die Entgasungskammer 1o die Reduzierstücke 52 und 53 und in
das Verschließaggregat 35 der Reduzierring 57 und die Reduzierverschlußglocke 58
eingesetzt sind, um Dosen kleinerer Höhe und kleineren Durchmessers zu verschließen,
dann ist der Ablauf der einzelnen Arbeitsschritte der gleiche wie vorstehend geschildert.
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Nachzutragen ist noch, daß beim Öffnen der Entgasungskammer 1o nach
dem Evakuieren und Begasen die Dose 7 mit Deckel 8 auf dem Hubteller 13 bleibt,
d.h. daß der Deckel 8 von dem Permanentmagneten 21 abgerissen wird, da der Magnet
21 einerseits nicht so stark ist, das Gewicht der gefüll-ten Dose zu halten und
andererseits aufgrund der Druckdifferenz der Deckel 8 schon verhältnismäßig fest
auf der Dose sitzt.
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Das Reduzierstück 52 und der Reduzierring 57 haben eine vertikale
Erstreckung, die exakt der Differenz zwischen der Höhe einer größeren Dose 7 und
einer kleineren Dose 71 entspricht, so daß die Hubwege der Hubteller 13 und 33 auch
bei einer Umstellung der Vorrichtung nicht verändert zu werden brauchen.
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