DE2915842C2 - Kompensator-Federeinheit zur Verwendung bei Flaschenverschließmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kompensator-Federeinheit zur Verwendung bei Flaschenverschließmaschinen gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptanspruchs.

Eine derartige Kompensator-Federeinheit ist aus der DE-AS 16 57167 bekanntgeworden, wo eine Verschließmaschine zum wahlweisen Aufbringen von Kronenkorken und Leichtmetallverschlußkappen auf Flaschenmündungen beschrieben ist.

In der US-PS 34 70 667 ist eine Kronenkorkmaschine mit einem drehbaren Kronenkorkrevolver offenbart, in dem eine Reihe von Kronenkorkenverschließkolbeneinheiten hin- und hergehend angebracht ist. Diese Patentschrift lehrt das Konzept des austauschbaren Befestigens entweder eines herkömmlichen Kronenkorkmechanismus oder eines Kappenumbördelungskopfes an dem unteren Ende jeder Kolbeneinheit, wodurch eine herkömmliche Kronenkorkmaschine abwechselnd zum Aufbringen von Kronenkorken und Abreißverschlüssen aus Leichtmetall benutzt werden kann.

Die US-PS 35 24 294 offenbart eine etwas verschiedene Anordnung, und zwar auch zum Umstellen einer herkömmlichen Kronenkorkrraschine auf das abwechselnde Aufbringen von Kronenkorken und Abreißverschlüssen. In diesem Beispiel wurde die Umstellung durch lediglich teilweises Auseinandernehmen des Kronenkorkmechanismus erreicht, d. h. durch Entfernen der Kronenkorkranipen- und -Halsmontageuntergmppe und Einsetzen eines Abrcißverschluß-Umbördelungskopfes an ihre Stelle. Diese Anordnung hatte den Vorteil, daß der verbleibende Kroncnkorkniechanismus zum Betätigen des Umbördelungskopfes verwendet werden konnte und daher die Umstellung von bestimmten Maschinen in hohem Maße erleichterte.

Die bekannten Vorschläge lassen das Problem ungelöst, eine leichte und zeitsparende Umstellung von Kronenkorkmaschinen auf Abreißverschlüsse zu ermöglichen.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine selbständige Kompensator-Federeinheit der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die zwischen ίο dem unteren Arbeitsende des Stempels und dem Verschlußkopf leicht auswechselbar angebracht ist, um so ein einfacheres und schnelleres Umstellen von herkömmlichen Kronenkorkmaschinen auf das Aufbringen von Abreißkappen aus Leichtmetall zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Mitteln gelöst.

Im einzigen Unteranspruch ist eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung angegeben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine senkrechte Ansicht eines herkömmlichen Kronenkorkrevolvers, der der Klarheit halber teilweise weggebrochen dargestellt und mit erfindungsgemäßen Abreißkappen-Aufbringköpfen und Kompensatorfedereinheiten ausgerüstet ist;

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht des Abreißkappen-Aufbringkopfes;

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht der Kompensatorfedereinheit;

Fig.4 eine senkrechte Schnittansicht eines herkömmlichen Kronenkorkmechanismus, der an einem Arbeitsslempel befestigt ist;

F i g. 5 eine senkrechte Schnittansicht des abgenommenen Abreißkappen-Aufbringkopfes in einer entspannten Stellung;

F i g. 6 eine senkrechte Schnittansicht der Kompensatorfedereinheit;

Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie 7-7 in F i g. 6 und in Richtung der Pfeile gesehen und

F i g. 8 eine senkrechte Schnittansicht der Kompensa-

torfedereinheit und des Abreißkappen-Aufbringkopfes, wie sie in Montageanordnung an einem Arbeitsstempel befestigt sind, mit einer Flasche in Kappenaufsetzstellung.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist ein einen Teil einer herkömmlichen Kronenkorkmaschine bildender Kronenkorkrevolver 1 auf einer zentralen hohlen Antriebswelle 2 unmittelbar über einem Flaschenzuführ-Sternrad 3 drehbar angebracht.

Ein feststehender aufrechter mittlerer Schaft 4 erstreckt sich in axialer Richtung durch die hohle Antriebswelle 2. Ein eine peripherische Nockenlauffläche 6 tragendes Antriebsrad 5 ist axial auf dem oberen Endabschnitt des feststehenden Schaftes 4 angebracht. Eine Reihe von fünfzehn peripherisch angeordneten Kronenkorkverschlußkolbeneinheiten 7 ist zwecks einer senkrechten Hin- und Herbewegung im Inneren des Kronenkorkrevolvers angebracht. In der Nähe des oberen Endes jedes der Kolben 7 ist ein sich radial nach innen erstreckender Nockenstößel 8 angebracht, um in der Nockenlaufflüche 6 zu gleiten.

Jede Kolbeneinheit 7 hai eine äußere einen Arbeitsb-3 stempel 10 umgebende Zylinderhüise 9. Am untersten Ende jedes Stempels 10 ist erfindungsgemaß eine selbständige Kompensatorfedereinheit 50 und ein Unibördelungskopf 25 zum Aufbringen von Abreiß-Flaschen-

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kappen befestigt, die beide nachstehend ausführlich beschrieben werden.

Die vorstehend beschriebene Maschine zum Verschließen von Flaschen mit einer Kappe arbeitet im allgemeinen wie folgt: Unter jeden Kolben 7 werden in einer Kreisbahn durch das Sternrad 3 Flaschen zugeführt, und während sich die Kolben im Inneren des Kronenkorkrevolvers 1 um den feststehenden mittleren Schaft 4 drehen, gleiten die Nockenstößel 8 die Notkenlauffläche 6 hinab. Die Kolben 7 werden demgemäß fortschreitend abgesenkt, so daß die am unteren Ende derselben befestigten Umbördelungsköpfe eine Abreißkappe aus Leichtmetall auf jede Flasche aufbringen, während sich der Revolver und das Sternrad weiterdrehen. Wenn der niedrigste Punkt in der Nockenlauffläche 6 erreicht ist bewegt sich der Nockenstößel 8 wieder in seine Ausgangsstellung zurück und löst dabei gleichzeitig den Umbördelungskopf von der Flasche, woraufhin die mit einer Kappe verschlossene Flasche durch andere geeignete (nicht dargestellte) Einrichtungen vom Sternrad 3 wegbefördert wird.

Wie aus F i g. 4 und 8 klar ersichtlich, ist der Arbeitsstempel 10 mit einer sich in axialer Richtung erstreckenden Bohrung 11 versehen, die einen mit einem Innengewinde versehenen unteren Abschnitt 12 aufweist. Das unterste Ende der Bohrung endet in einer erweiterten ringförmigen Aussparung 13, die von einem Umfangsflansch 14 umgeben ist.

Zu Beginn ist jeder Kolben 7 der Flaschen-Kappenverschließmaschine mit einem Kronenkorkmechanismus 15 zum Aufbringen von herkömmlichen kannelierten Kronenkorken aus Stahl ausgerüstet, wie er in der US-PS 35 24 294 beschrieben ist. In F i g. 4 ist der Kronenkorkmechanismus 15 als aus einer Lagermuffe 16 bestehend dargestellt, die mit dem unteren Endabschnitt der Stempelbohrung 11 in Gewindeeingriff steht. In der Lagermuffe 16 sitzt eine axial angeordnete den Kronenkorken angreifende Spindel 17 mit einem in Umfangsrichtung erweiterten Haltekragen 18 in der Nähe ihres oberen Endes, die von einer Spiraldruckfeder 19 nach unten gedrängt wird. Ein Kronenkork-Halselement 20 kommt gegen die Aussparung 13 des Arbeitsstempels zu sitzen und wird durch eine Kronenkorkrampe 21 unverrückbar gehalten, die durch Schrauben, wie bei 22 angedeutet, am Stempelflansch 14 befestigt ist.

Die Aufbringung von herkömmlichen Kronenkorken auf gefüllte Flaschen wird durch die mit dem vorstehend beschriebenen Kronenkorkmechanismus ausgerüstete Kappenverschlußmaschine ausgeführt. Um die Wirkung von normalen Veränderungen in den Höhenabmessungen der Flaschen auf den Kronenkorkverschlußvorgang zu kompensieren, ist eine (nicht dargestellte) Niederdrückaufhebevorrichtung in die Tauchkolbeneinheit 7 eingebaut. Diese Vorrichtung kann einfach aus einer Hochleistungsdruckfeder oder einer einfachen Hubblockieranordnung bestehen, um sicherzustellen, daß eine vorbestimmte senkrechte Belastung erreicht wird. In dem Moment, wo die gewünschte Behstungseigenschaft erreicht ist, findet eine Aufhebebewegung des Arbeitsstempels mit Bezug auf den Kronenkorkmechanismus statt, damit ein übermäßiges Aufbauen von Vertikalkräften verhindert wird.

Es ist häufig der Fall, daß die vorstehend beschriebene Kappenverschlußmaschine auf das Aufbringen von Abreißkappen aus Leichtmetall umgestellt werden soll. Um dies zu bewerkstelligen, ist es erforderlich, den Kronenkorkmechanismus 15 durch den Umbördelungskopf 25 zu ersetzen. Der ebenfalls in den US-PS 34 70 776 und 35 24 294 beschriebene Umbördelungskopf 25 besteht aus einer mit einem Außengewinde versehenen zylindrischen Lagermuffe 26, die von einem ringförmigen Festhaltekragen 27 umgeben ist. Im Inneren der Lagermuffe 26 ist eine Kappenangreifspindel 28, die an ihrem oberen Ende eine mit einem Innengewinde versehene Bohrung 29 aufweist, gleitbar angeordnet. Mit der Bohrung 29 steht ein Arretierbolzen 30 in Gewindeeingriff, der mit einem Umfangsflansch 31 versehen ist, welcher das obere Ende der Lagermuffe 26 überlagert ■ und auf diese Weise die Abwärtsbewegung der Spindel 28 begrenzt. Der untere Abschnitt der Spindel 28 ist mit einer sich in axialer Richtung erstreckenden Bohrung 32 versehen, die an ihrem untersten Ende in einem Kappenaufnahmenest 33 endet. Ein ringförmiger Lagerkrager < 34 umgibt die Spindel 28 außerhalb der Bohrung 32. Ein an seinem unteren Ende geschlossener zylindrischer Kappenniederhalter 35 ist im Inneren der Spindelbohrung 32 gleitbar angeordnet. Der Niederhalter 35 wird durch eine leichte Spiraldruckfeder 36 elastisch in eine sich nach unten erstreckende Stellung gedrängt und im Inneren der Bohrung durch ein Paar von quergerichteten Walzenstiften 37 festgelegt. Eine aus elastischem Kunststoff bestehende Ringfeder 38 umgibt die Spindel 28 oberhalb des Kappennestes 33, um die Bakken 39 gelenkig in eine radial gerichtete Offenstellung zu drängen.

Eine Reihe von zwölf ringförmig angeordneten Verschlußbacken 39 ist an dem Lagerkragen 34 gelenkig gelagert, wobei jede der Backen eine radial nach innen gewandte Umbördelungsfläche 40 an ihrem unteren Ende besitzt, die unterhalb des Kappenaufnahmenestes 33 schwebt. Ein Segment-Verschlußring 41, der aus sechs die Backen 39 gänzlich umgebenden Segmenten zusammengesetzt ist, ist bei 42 zwischen der Lagermuffe 26 und dem Festhaltekragen 27 gelenkig gelagert. Am untersten Ende der Backen 39 ist eine Flaschenführungsplatte 43 angebracht. Der Verschlußring 41 ist von einem Band 44 aus nachgiebigem Kunststoff umgeben, das im Inneren eines starren Metallzylinders 45 untergebracht ist. Ein um den Kragen 27 herum angeordneter Spannring 46 hält den Band-und-Zylinder-Verbund fest. Bei der Umstellung von einigen Flaschen-Kappenverschlußmaschinen von dem Aufbringen von kannelierten Kronenkorken aus Stahl auf die von leichten Abreißkappen mit glattem Rand ist ein Einsetzen des vorstehend beschriebenen Umbördelungskopfes 25 anstelle des Kronenkorkmechanismus 15 nicht ausreichend. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die in die Kolbeneinheit eingebaute Niederdrückaufhebevorrichtung, obgleich sie für den Kronenkorkvorgang geeignet ist, nicht die richtige Flaschenbelastungseigenschaft liefert, wenn sie in Verbindung mit dem Kappenumbördelungskopf 25 verwendet wird. Folglich wird, um eine wirksame Kompensation erhöhter Belastungsfaktoren aufgrund von Veränderungen in der Flaschenhöhe, auf die während des Abreißkappen-Umbördelungsvorgangs getroffen wird, zu gewährleisten, von einer vollständig getrennten, selbständigen Kompensationsfedereinheit Gebrauch gemacht.

Wie aus F i g. 6 und 7 hervorgeht, besteht diese allgemein mit »50« bezeichnete Kompensationsfedereinheit aus einem zylindrischen Gehäuse 51 mit einem geschlossenen Ende 52 und einem offenen Ende 53. Ein Gewindeschaft 54 springt in axialer Richtung vom geschlossenen Ende 52 weg vor. In der Stirnwand des Gehäuses ist eine Vielzahl von sich nach unten öffnenden Aussparungen 55 ausgebildet, die in einer Kreisbahn um eine min-

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lere Aussparung 56 herum angeordnet sind. In der Nähe des offenen Endes 53 des Gehäuses 51 ist eine innere Nut 58 vorgesehen, in der ein Schnappring 59 sitzt. Mit dem Inneren des Gehäuses steht ein Kolben 60 teleskopisch in Eingriff und wird in diesem durch den Schnappring 59 gehalten. Der Kolben 60 ist mit einer mittleren Gewindebohrung 61 und einer Vielzahl von sich nach oben öffnenden, ringförmig angeordneten Aussparungen 62 versehen. Eine Reihe von acht axial ausgerichteten Spiraldruckfedern 63 ist im Inneren des Gehäuses 51 ringförmig angeordnet, die sich zwischen den gegenüberliegenden Aussparungen 55 und 62 erstrecken, um den Kolben 60 elastisch gegen den Schnappring 59 zu drängen.

Wenn die Kappenverschlußmaschine während des Betriebs von dem Aufbringen von Kronenkorken auf die von Abreißkappen umgestellt werden soll, braucht, wenn der Kronenkorkmechanismus 15 einmal abgenommen ist, einfach nur die selbständige Kompensatorfedereinheit 50 zwischen den Arbeitsstempel 10 und den Umbördelungskopf 25 eingefügt zu werden. Normalerweise wird dies durch ein In-Gewindeeingriff-Bringen des Gehäuseschaftes 54 mit dem Inneren der Bohrung 12 des Arbeitsstempels erreicht. Der Umbördelungskopf 25 kann dann an der Kompensatorfedereinheit dadurch befestigt werden, daß zunächst eine Schraubendruckfeder 64 über den Arretierbolzen 30 in der Spindel 28 des Umbördelungskopfes gesetzt wird, so daß das untere Ende der Feder auf dem Flansch 31 zu sitzen kommt. Die Feder 64 wird in die Bohrung 61 des KoI-bens 60 eingesetzt, wodurch das obere Ende der Feder veranlaßt wird, sich in die Aussparung 56 des Gehäuses zu setzen. Anschließend wird der Umbördelungskopf 25 an der Kompensatorfedereinheit 50 durch ein Einschrauben der Lagermuffe 26 in die Kolbenbohrung 61 befestigt. Das abschließende Zu-Sitzen-Kommen des Festhaltekragens 27 gegen den Kolben 60 setzt die Feder 64 unter leichtem Druck, wodurch die Arretierspindel 28 in ihre sich nach unten erstreckende Stellung mit gänzlich geöffneten Backen 39 gezwungen wird, wie dies in F i g. 5 gezeigt ist.

Der Kappenaufbringvorgang ist in Fi g. 8 dargestellt, bei dem der den Stempel 10 tragende Kolben 7 mit Bezug auf eine Flasche 65, auf der lose eine Abreißkappe 66 aus Leichtmetall sitzt, abgesenkt wird. Die Kappe besteht aus einer scheibenartigen Oberseite 67, die von einem glatten herabhängenden Rand 68 mit einer sich nach unten und in radialer Richtung nach außen von demselben erstreckenden Reißlasche 69 umgeben ist. Der Kappen-Niederhalter 35 liegt gegen die Kappen-Oberseite 67 an und bewirkt dadurch ein Zusammendrucken der Feder Sb, woraufhin das Kappennest 33 die Kappe gegen die darunterliegende Flaschenlippe drückt und die Fingerambosse 40 den Kappenrand 68 umgeben. Durch ein fortgesetztes Abwärtsbewegen des Stempels 10 des Kolbens 7 wird der Segment-Verschlußring 41 veranlaßt, sich mit Bezug auf die nunmehr stationäre mittlere Spindel 28 nach unten zu bewegen. Diese bewegt ihrerseits die Nockenfläche an dem Verschlußring mit Bezug auf die Finger 39 nach unten und die Finger 39 radial nach innen, wodurch die Ambosse veranlaßt werden, den Kappenrand 68 in dichtem Verschlußeingriff mit der darunterliegenden Flascheniippe sanft umzubördeln.

An dieser Stelle des Kappenaufbringvorgangs wird leicht ersichtlich, daß selbst sehr geringfügige Abmessungsschwankungen in der Flaschenhöhe eine bedeutende Wirkung auf den Umbördelungsvorgang haben werden. Beispielsweise ist, wenn die Flaschenhöhe über eine gegebene Nominalabmessung ansteigt, die axiale Relativbewegung zwischen dem Finger 39 und dem Verschlußring 41 umso größen Der sich ergebenden Mehrarbeit der Fingerambosse 40 gegen den Flaschenhals und deren unvermeidlichen schädlichen Wirkung müssen entgegengewirkt werden. Dies wird, wie weiter aus Fig. 8 hervorgeht, durch das normale Funktionieren der in sich geschlossenen Kompensatorfedereinheit 50 erreicht. Sobald eine vorbestimmte Senkrechtbelastung an die Flasche angelegt wird, beginnen die Druckfedern 63 nachzugeben und verhindern wirksam jede weitere senkrechte Relativverschiebung zwischen den Umbördelungsfingern 39 und dem Verschlußring 41. Folglich wird jede überschüssige Vertikalkraft, die ebenfalls unmittelbar an die gerade mit einer Kappe verschlossene Flasche angelegt werden würde, durch axiales Zurückziehen des Kolbens 60 mit Bezug auf den Schnappring 59 auf unschädliche Weise kompensiert. Somit wird ersichtlich, daß Veränderungen im Hubabstand zwischen dem Arbeitsstempel und dem Umbördelungskopf durch die Kompensatorfedereinheit wirksam aufgenommen werden. Wenn dieses Hubdifferential nicht kompensiert wird, ist die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung vorhanden. Durch die Aufwärtsbewegung des Arbeitsstempels 10 am Ende des Kappenverschlußhubes werden die verschiedenen Teile in ihre entspannte Ausgangsstellung zurückverbracht.

Eine Rückverwandlung auf die Aufbringung von Standard-Kronenkorken wird leicht dadurch erreicht, daß der Umbördelungskopf 25 und die Kompensatorfedereinheit 50 einfach herausgelöst werden und der Kronenkorkmechanismus 15 in die ortsfeste Stellung am Ende des Arbeitsstempels 10 zurückverbracht wird. Der Kronenkorkvorgang kann dann noch einmal unter Verwendung des ursprünglich in den Kolben eingebauten Kompensationssystems ausgeführt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

25 15 842 Patentansprüche:

1. Kompensator-Federeinheit zur Verwendung bei Flaschenverschließmaschinen zum wahlweisen Aufbringen von Kronenkorken oder Verschlußkappen zwecks axialen Einfügens zwischen dem Arbeitsende eines hin- und hergehenden Arbeitsstempels und einem Verschlußkappen-Aufbringkopf, wobei in einem zylindrischen Gehäuse mit einem offenen und einem geschlossenen Ende ein Kolben in das offene Ende teleskopisch eingepaßt und eine Vorrichtung zum Halten des Kolbens im Gehäuse des Arbeitsstempels sowie eine Befestigungseinrichtung für den Verschlußkappen-Aufbringkopf am Kolben und eine axial im Inneren des Gehäuses angeordnete Druckfeder vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Befestigungseinrichtung (54) auf dem geschlossenen Ende (52) des Gehäuses (51) zum Anbringen am Arbeitsstempel (10) angeordnet ist und daß die axial ausgerichtete Druckfeder zum axialen elastischen Wegdrängen des Kolbens (60) vom geschlossenen Ende (52) weg in eine Vielzahl von im Inneren des Gehäuses (51) ringförmig angeordneten Druckfedern (63) aufgeteilt ist und daß zum Halten des Kolbens (60) innerhalb des Gehäuses (51) eine Innennut (58) mit Schnappring (59) dient.

2. Kompensator-Federeinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine im Inneren des zylindrischen Gehäuses (51) mittig angeordnete Federeinrichtung (64) zum mitwirkenden Eingriff in den Verschlußkappen-Aufbringkopf (25).