DE3009328A1

DE3009328A1 - Maschine zum verschliessen von mit hoher geschwindigkeit in gerader linie gefuehrten behaeltern

Info

Publication number: DE3009328A1
Application number: DE19803009328
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Anchor Hocking LLC
Current assignee: Anchor Hocking LLC
Priority date: 1979-03-12
Filing date: 1980-03-11
Publication date: 1980-09-25
Also published as: GB2050322A; IT8048133A0; BE882182A; GB2050322B; US4279115A; IT1207098B; FR2451341B1; FR2451341A1; LU82243A1; NL8001435A; CA1127607A

Description

- 5 Patentanwälte

Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dipl.-Ing. 3009328

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

ANCHOR HOGKING CORPORATION 11. März 1980

109 North Broad Street
Lancaster, Ohio 43130 / V.St.Α..

Unser Zeichen: A 1835

Maschine zum Verschließen von mit hoher Geschwindigkeit in gerader Linie geführten Behältern

Die Erfindung bezieht'sich auf die Technik zum Verschließen von Behältern und insbesondere auf eine verbesserte Maschine zum Verschließen von Behältern, die mit hoher Geschwindigkeit in gerader Linie geführt werden, und auf eine leichte Einstellbarkeit einer derartigen Maschine zum Verschließen von Behältern.

Maschinen zum Verschließen von Behältern, die in gerader Linie geführt werden, sind seit vielen Jahren in Benutzung. Diese Maschinen sind im allgemeinen dadurch gekennzeichnet, daß sie eine waagerechte Transportvorrichtung haben, die die gefüllten und offenen Behälter aufeinanderfolgend durch eine Vorrichtung zum Zuführen einer Kappe, durch eine Vor-

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richtung zum Aufbringen einer Kappe und durch, eine Vorrichtung zum festen Verschließen des Behälters durch die Kappe trägt, die auch eine Vorrichtung zum Verschließen mit Vakuum haben kann. Obwohl diese bekannten Maschinen hinsichtlich der Verschließtätigkeiten sich als zufriedenstellend erwiesen,haben diese bekannten Maschinen begrenzte Möglichkeiten hinsichtlich der Geschwindigkeit und sie sind ungeeignet für ein leichtes und einfaches Einstellen zur Handhabung unterschiedlicher Größen und Formen der Behälter und Verschlußkappen. Wenn beispielsweise Veränderungen in den zu verschließenden Produkten auftreten und wenn diese Veränderungen unterschiedliche Größen und Formen der Verschlußkappe und des Behälters erfordern, ist ein wesentlicher Zeitaufwand und Fachpersonal erforderlich, um die verschiedenen Abschnitte der Verschließmaschinen für die notwendigen Veränderungen einzustellen. Versuche, diese bekannten Maschinen bei immer wachsenden Geschwindigkeiten zu betreiben, haben auch zu Arbeitsunterbrechungen und Schaden geführt, die sich aus einem Unvermögen der Maschinen zur ausreichenden Steuerung der Behälter- und Kappenzuführungen und der Verschließtätigkeiten bei diesen höheren Geschwindigkeiten ergaben. Die vorliegende Verschließmaschine ist eine Verbesserung beispielsweise der bekannten Verschließmaschinen, wie sie in den US-PS 3 274 748 und 3 4-38 174- beschrieben sind und die auch auf die Anmelderin zurückgehen.

Insbesondere hat die erfindungsgemäße neue Maschine ein verbessertes Grundgestell, das unabhängig einstellbare Aufnahmen sowohl für die Höhe der Vakuumkammer als auch für die Höhen und Abstände der seitlichen Bänder zur Steuerung der Behälter hat. Die AntriebsZuführungen für die Verschließköpfe und die Seitenriemen sowie für die anderen

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Bewegungsteile sind ebenfalls wenigstens teilweise in dem Maschinengrundgestell enthalten und sie erlauben alle Einstellungen ohne Nachteil für die Antriebssynchronisation.

Die Kappenzufiihrung ist für eine höhere Geschwindigkeit verbessert und gekennzeichnet durch die Verwendung eines angetriebenen Kappenzuführrades und die Seitenriemen sind für ein verbessertes Greifen und Anordnen des Behälters geeignet .

Demgemäß ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte, in gerader Linie arbeitende Verschließmaschine zu schaffen.

Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine in gerader Linie arbeitende Verschließmaschine zur Verwendung mit wesentlich erhöhten Geschwindigkeiten für das Verschließen der Behälter zu schaffen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine in gerader Linie arbeitende Verschließmaschine zu schaffen, die leicht durch ungelerntes Personal für Größenänderungen in der Verschlußkappe und dem Behälter eingestellt werden kann.

Ebenfalls ein Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes mit hoher Geschwindigkeit arbeitendes System zur Kappenzuführung für eine in gerader Linie arbeitende Verschließmaschine zu schaffen.

Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, für eine in gerader Linie arbeitende Verschließmaschine ein verbessertes System für den Behälter steuernde iieitenriemen zu schaffen.

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BAD ORIGINAL

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, für eine mit hoher Geschwindigkeit in gerader Linie arbeitende Verschließmaschine eine verbesserte Verschließkammer und ein verbessertes Rutschenende für die zugehörige Kappenzuführungsrutsche zu schaffen.

Noch ein Ziel der Erfindung ist es, eine Verschließmaschinenkonstruktion zu schaffen, bei der zur Einstellung elektrisch oder hydraulisch angetriebene Einstellantriebe verwendbar sind.

Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, für eine in gerader Linie arbeitende Verschließmaschine ein System für einen leicht einstellbaren Seitenriemen zu schaffen.

Weitere Ziele der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und den zugehörigen Ansprüchen,und für den Fachmann ergeben sich bei der Anwendung der Erfindung verschiedene Vorteile, die im einzelnen nicht näher angegeben sind.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Erfindung, und zwar sind:

Fig. 1 eine Seitenansicht der verbesserten Verschließmaschine gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Verschließmaschine der Fig. 1,

Fig. 3 eine Stirnansicht der Verschließmaschine der Fig. 1,

Fig. 4- eine Einzelheit einer Rückansicht der Verschließkammer und der Halterung des Kappenrutschenendes,

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Fig. 5 eine Einzelheit einer Draufsicht, die das Kappenzuführungsende der Kappenrutsche einschließlich des Sternrades für die Kappenzuführung zeigt,

Fig. 6 ein senkrechter Schnitt durch das Kappenrutschenende und das Sternrad längs der Linie 6-6 in Fig.5,

Fig. 7 eine Einzelheit eines senkrechten Schnittes durch das Ausgangsende der Kappenrutsche und der "benachbarten Vakuumkammer,

Fig. 8 ein waagerechter Schnitt durch die Vakuumkammer längs der Linie 8-8 in der Fig.7»

Fig. 9 ein Teil einer vergrößerten Draufsicht, die die Seitenketten zeigt, die eine Tasche für einen Eingriff mit einem Behälter hat,

Fig.10 ein Teil einer Draufsicht entsprechend der Fig.9» die ein abweichendes Ausführungsbeispiel der Seitenketten vergrößert zeigt,

Fig.11 eine Seitenansicht des Grundrahmens der Verschließmaschine ,

Fig.12 eine Draufsicht auf den Maschinengrundrahmen der Fig.11,

Fig.15 ein waagerechter Schnitt durch den Maschinengrundrahmen längs der Linie 13-13 in Fig.11,

Fig.14 eine Einzelheit einer Stirnansicht der Baugruppe zur Abstützung des Seitenriemens,

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Fig. 15 eine Dr auf si cat auf die Stützbaugruppe der Fig. 14-,

Fig.16 ein waagerechter Schnitt längs der Linie 16-16 in Fig.14-,

Fig.17 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Maschinengrundrahmens, der Stützbaugruppe für den Seitenriemen und der Verschließkammer der Verschließmaschine der Fig.1,

Fig.18 - 21 senkrechte Schnitte durch die Verschließmaschine längs der Linien 18-21 in der Fig.1,

Fig.22 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles des Grundrahmens der Verschließmaschine mit angetriebenen Einstellmitteln und

Fig.25 eine Draufsicht auf den Maschinengrundrahmen der Fig.22.

Die verbesserte Verschließmaschine wird zuerst allgemein mit Bezug auf die Fig.1, 2 und 3 beschrieben. Eine Verschließmaschine 1 trägt gefüllte Behälter 2 auf einer endlosen Transportvorrichtung 3 nacheinander unterhalb einer Kappenzuführung 4-, einer Kappenaufsetzvorrichtung 5 iHid einem Kappenverschließkopf 6. An der Kappenzuführung 4- zieht jeder sich bewegende Behälter 2 eine Verschlußkappe 7 aus dem unteren Ende einer Kappenrutsche 8. Der sich bewegende Behälter 2 trägt dann die lose teleskopartig aufgesetzte Kappe durch die Kappenaufsetzvorrichtung 5, die die Kappe 7 in Achsrichtung leicht auf den Behälter 2 im Fall einer Schraubkappe aufdreht oder die Verschlußkappe 7 im Fall einer durch Aufpressen zu verschließenden Kappe herunterdrückt. Danach trägt der sich kontinuierlich bewegende Behälter 2 die Kappe 7 durch eine Verschließkammer 9, in

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der ein Verschließkopf 6 die Verschlußkappe 7 fest auf den Behälter 2 dreht oder aufpreßt.

Zum Einschließen eines Vakuums wird an dem unteren Ende der Kappenrutsche 8 und innerhalb der Verschließkammer in der Weise eine Dampfatmosphäre aufrechterhalten, daß Dampf direkt in den oberen Raum jedes Behälters 2 vor seinem Verschließen geleitet wird. Hieraus ergibt sich die Ausbildung eines Vakuums, wenn der Behälter sich nach dem Verschließvorgang abkühlt. Eine mit den verschlossenen und sich bewegenden Behältern 2 genau synchronisierte Kodiervorrichtung 10 kodiert oder etikettiert den Verschluß des geschlossenen Behälters. Wie im einzelnen in Verbindung mit den Fig.5 und 6 nachstehend genauer beschrieben, wird der Fluß der Kappen 7 nach unten durch die zuführende Kappenrutsche 8 durch ein sich drehendes Sternrad 11 gesteuert, das gleichzeitig den Zuführungsdruck innerhalb der Rutsche 8 steuert und die Kappenbewegungen mit den Behälterbewegungen bis zu dem Punkt synchronisiert, an dem die Kappe gerade vor der Kappenaufsetzvorrichtung aufgenommen wird.

Sich bewegende Seitenriemen 12 kommen mit jedem der Behälter 2 in Eingriff, wenn diese unter der Verschließkammer 9 hindurchgehen, um die sich bewegenden Behälter in einem richtigen Abstand zu halten und diese abzustützen. Die Einstellungen der Höhe und Breite des Seitenriemens werden, wie nachstehend näher beschrieben ist, in dem Grundrahmen 13 vorgenommen. Hierdurch werden die Riemenstellungen unabhängig von der Höhe der Verschließkammer eingestellt. Die Höhe der Verschließkammer 9 ist auch durch eine getrennte Höheneinstellung unabhängig einstellbar, wie dies nachstehend beschrieben ist.

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Die Verschließmaschine 1 der Erfindung arbeitet mit relativ hohen Verschließgeschwindigkeiten, so daß eine Vorrichtung zum Zuführen der Verschlußkappen mit hoher und gesteuerter Zuführungsgeschwindigkeit zu den sich bewegenden Behältern 2 erforderlich ist. Die Verschlußkappen 7 werden von einem nicht gezeigten Kappenzuführungstrichter zugeführt, der kontinuierlich richtig ausgerichtete Kappen in die Oberseite der Kappenzuführungsrutsche 8 zuführt. Die Rutsche 8 umschließt und stützt die Kappen, wenn sie nach unten vorgeschoben werden, bis sie das Kappenzuführungsrad 11 erreichen, das druckentlastend wirkt und synchron für die Zuführung sorgt. Das Zuführungsrad 11 wird synchron mit anderen angetriebenen Abschnitten der Verschließmaschine einschließlich der Transportvorrichtung 3 für die Behälter, der Seitenriemen 12 zum Ergreifen der Behälter und des Verschließkopfes 6 angetrieben. Auf diese Weise kommt jede der in den Figuren 5 und 6 gezeigten Taschen 14 in dem sich drehenden Zuführrad 11 mit einer Verschlußkappe 7 in Eingriff und bewegt sie herum zu einer Abgabestelle 15 in dem unteren Teil der Kappenzuführrutsche 8. Eine von dem Zuführrad 11 freigegebene Kappe 7 bewegt sich durch die Schwerkraft und durch das von dem Zuführrad 11 erteilte Moment zu einem getrennt angebrachten Zuführungsschuh 16 (I¹Xg.?) an dem unteren Ende der Kappenzuführrutsche 8, an dem die Kappe 7 in Stellung gebracht wird, damit sie mit einem auf der Transportvorrichtung 3 gehaltenen Behälter 2 in Eingriff kommen kann und durch den Behälter von dem Zuführungsschuh 16 abgezogen werden kann. Nachgiebige Sperrhaken oder andere Mittel 17 zum Freigeben halten jede Kappe innerhalb des Schuhes 16 vorübergehend, bis die Kappe 7 mit der Oberseite eines sich bewegenden Behälters 2 in Eingriff kommt. Ein geeigneter Zuführungsschuh 16 und eine zugehörige Kappen^

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aufsetzvorrichtung 5 sind in der noch nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 29 34- 933·5 der gleichen Anmelderin beschrieben, für die die US-Priorität vom 8.September 1978 in Anspruch genommen worden ist.

Eine Antriebsvorrichtung zur Drehung des Kappenzuführungsrades 11 ist in den Fig.4-, 5 und 6 gezeigt.

Das Zuführungsrad 11 ist auf einer Antriebswelle 18 auf Lagern 19 angebracht. Die Antriebswelle 18 wird unter Zwischenschaltung von Kegelrädern 20, Ritzeln 21 und einer Gelenkwelle 22 angetrieben. Die Gelenkwelle 22 ist mit einer waagerechten Antriebswelle 23 auf der Verschließkammer verbunden. Die Antriebswelle 23 ist mit dem Antriebssystem der Verschließmaschine in dem Maschinengrundrahmen 13 gekuppelt, wie dies nachstehend beschrieben ist.

Das Kappenzuführrad 11 bietet wesentlich verbesserte Betriebsergebnisse für die Maschine, wobei die Kappen mit hoher Zuführungsgeschwindigkeit zugeführt werden und somit bei einem relativ hohen Zuführungsdruck in der Kappenrutsche. Gemäß Fig.5 kommen die Taschen 14 in dem Zuführrad 11 aufeinanderfolgend mit der letzten Kappe 7 in der Reihe der zuzuführenden Kappen in dem oberen Abschnitt der Kappenzuführrutsehe 8 mit relativ hoher Geschwindigkeit und somit mit einem hohen Zuführdruck in Eingriff und stützen diese Kappe ab. Die Kappen 7 werden nur von dem oberen Abschnitt durch die Drehung des Zuführrades 11 abgenommen, so daß die letzte Kappe 7 aus der Kappenreihe bewegt und von dem Druck in der Zuführrutsche befreit und danach für eine unabhängige Gleitbewegung in der Zuführrutsche 8 nach unten zu der Kappenabgabestelle 17 freigegeben wird, die lösbar die Kappen in dem Zuführschuh 16 hält, bis die Kappe 7 durch einen sich bewegenden Behälter 2 herausgezogen wird.

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Die Aufgabe der Ksppenaufsetzvorrichtung 5» die in Fig.7 gezeigt ist, ist es, die Abgabe jeder Kappe 7 aus der Rutsche 8 auf die Oberseite des sich bewegenden Behälters 2 und danach die leichte koaxiale Anordnung der Kappe auf dem Behälter zur Vorbereitung für die endgültige Verschließtätigkeit an dem Verschließkopf 6 zu steuern. Es können verschiedene Aufsetzvorrichtungen mit der Verschließmaschine der Erfindung verwendet werden einschließlich solcher Vorrichtungen, die in den vorgenannten Patentschriften beschrieben sind, Eine bevorzugte Ausführungsform ist auch in der vorerwähnten parallelen älteren Patentanmeldung beschrieben.

Kurz zusammengefaßt,hat die Kappenaufsetzvorriehtung 5 Mittel zum leichten Aufpressen der Verschlußkappen 7 auf die Oberseiten der sich bewegenden Behälter 2 und zum Absenken der Kappen und Anordnen in einer Stellung für eine endgültige Verschließtätigkeit. In dem Fall von aufzupressenden Verschlußkappen umfassen diese Mittel einen Preßschuh, der jede Kappe leicht in eine Stellung auf einem sich bewegenden Behälter aufpreßt und absenkt. Für aufgeschraubte oder verhakte Kappen hat die Aufsetzvorrichtung 5 Mittel zum gleichzeitigen Absenken jeder Verschlußkappe 7 und zum leichten Drehen der Verschlußkappe auf dem zugehörigen Behälteransätzen oder -gewinden. Die Aufsetzvorrichtung ist beispielsweise in Fig.7 dargestellt. Sie hat eine durch Federn gehaltene Absenkplatte 24, die in Bewegungsrichtung vor einem außermittig angebrachten Hemmschuh 25 angeordnet ist. Der Hemmschuh 25 dreht jede Kappe leicht auf die Gewinde der sich bewegenden Behälter durch ein Hemmen eines außermittigen Abschnittes der Kappe.

Wenn ,"jeder Behälter 2 die Kappenauf setz vor rieht ung 5 verläßt, hat er auf seiner Öffnung eine lose oder anfänglich

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angeordnete Verschlußkappe für den endgültigen Verschließvorgang zum Vakuumverschluß. Der Raum an der Oberseite des Behälters, d.h. der Raum zwischen dem Produkt und der Verschlußkappe wird mit Dampf angefüllt, der aus entsprechenden Düsen 26 in der Kappenzuführrutsche und dem unteren Teil der Kappenrutschenabstüfczung sowie aus nicht gezeigten Auslassen in der Verschließkammer eingeblasen wird. Ein Vakuum ergibt sich in dem verschlossenen Behälter 2, wenn der Dampf beim Abkühlen im Anschluß an den Behälterverschließvorgang kondensiert.

Nachdem Jeder Behälter 2 unter der Kappenaufsetzvorrichtung 5 hindurchgegangen ist, bewegt er sich unter den Behälterverschließkopf, der auf der Verschließkammer 9 angebracht ist. Die Aufgabe des Verschließkopfes 6 ist entweder die Verschlußkappen fest auf den Behälter 2 aufzupressen oder im Pail von mit Ansätzen oder Gewinden ausgerüsteten Verschlußkappen diese fest auf die Behälter 2 aufzudrehen. Eine bekannte Art eines Verschließkopfes ist bei 6 in den Fig.1 und 7 dargestellt. Dies können beispielsweise Verschließköpfe derart sein, wie sie im einzelnen in den oben erwähnten US-Patentschriften beschrieben sind. Wenn der Verschließkopf 6 für mit Ansätzen oder Gewinden versehene Kappen ausgelegt ist, kommt er mit diesen in Eingriff und dreht sie in einen Verschließeingriff mit den Behältern. Die Drehbewegung erfolgt durch Hemmung eines außermittigen Abschnittes Jeder Kappe 7 durch ein sich langsamer bewegendes endloses Verschließband 27» während ein gegenüberliegender außermittiger Abschnitt Jeder Kappe durch ein sich schneller bewegendes Verschließband 28 gedreht wird. Die Verschließbänder sind auf angetriebenen Scheiben 29 und 30a und einer Anzahl von frei drehenden Scheiben 31a angebracht. Das sich langsamer bewegende Verschließband 27 kann durch einen stationären Hemmschuh ersetzt werden. Der Antrieb für

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die angetriebenen Scheiben ist mit den anderen sich bewegenden Abschnitten der Maschine dadurch synchronisiert, daß sie mit dem Hauptantrieb in dem Maschinengrundrahmen 13 gekuppelt sind, wie dies nachfolgend beschrieben ist. Da der Verschließkopf 6 auf der Verschließkammer 9 angebracht ist, wird seine Höhe eingestellt, wenn die Kammer 9 nach oben und unten mit einer entsprechenden Höheneinstellung der Kappenauf setz vorrichtung 5 und der bereits beschriebenen Kappenrutsche 8 bewegt wird. Die Abstützung, die diese Einstellungen ohne Veränderung der Synchronisation der angetriebenen Teile der Verschließkammer erlaubt, ist ebenso ein integraler Teil des verbesserten Maschinengrundrahmens 13, der im einzelnen später beschrieben ist.

Für eine höhere Betriebsgeschwindigkeit der Verschließmaschine werden die Behälter 2 auf der sich waagerecht bewegenden Transportvorrichtung 3 abgestützt und durch Seitenbänder 12 gehalten, die oberhalb der Transportvorrichtung 3 angeordnet sind. Die Behältertransportvorrichtung 3 hat ein- . übliches endloses Transportband aus Metall oder Kunststoff, das durch am Ende im Abstand angeordnete Kettenzahnräder angetrieben wird. Diese Kettenzahnräder sind mit dem Maschinenantrieb gekoppelt und mit anderen angetriebenen Teilen der Maschine synchronisiert. Die Seitenbänder 12 bestehen jeweils aus einer endlosen Rollenkette 30, die auf Kettenzahnrädern 31 auf im Abstand voneinander befindlichen senkrechten Endwellen 32 und 33 angebracht sind. Gemäß Fig.9 haben die Seitenbänder 12 Rollenketten 30 mit die Behälter im Abstand haltenden Taschen 3^, die von Abstandshaltern 35 aus Kunststoff gebildet werden, welche an den Rollenketten 30 angebracht sind. Die Endwellen 32 und 33 sind mit dem Hauptmaschxnenantriebssystem durch Mittel gekoppelt, die eine Einstellung der Höhe der Seitenbänder 12 ohne Veränderung der Synchronisation der Seitenbänder und

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unabhängig von der Höhe der Verschließkammer 9 erlauben. Die Antriebsmittel für die Seitenbänder sind zusammen mit ihren Synchronisierungsmerkmalen ebenso weiter unten in Verbindung mit dem verbesserten Maschinengrundrahmen und den Antriebsmitteln beschrieben. Fig.10 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Seitenketten mit glatten und elastischen Teilen 36 zum Ergreifen der Behälter, die an Rollenketten 37 zur Zuführung wahlfrei im Abstand befindlicher Behälter befestigt sind.

Es sind Mittel zur Führung der Rollenketten 30 und 37 und dafür vorgesehen, die sich bewegenden Seitenbänder 12 in einen festen Eingriff mit den Behältern 2,insbesondere wenn diese unterhalb der Kappenaufsetzvorrichtung 5 und des Verschließkopfes 6 bewegt werden, zu bringen. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Führungsbaugruppe 38 für das Seitenband ist in den Fig.8 und 18 dargestellt. Der innere Trum Jeder der beiden Seitenbänder ist durch verlängerte Stützstangen 39 in Stellung gehalten, die eine Reihe von Kettenführungspuffein 40 verschiebbar halten. Die Puffer 40 sind aus verschleißfesten und reibungsarmen Materialien ausgebildet, beispielsweise faserverstärkte Phenolpuffer oder andere Kunststoffmaterialien mit niedriger Reibung. Führungspuffer 41 an den Ausgangsenden der Seitenbänder 12 haben fest montierte Puffer mit konisch zulaufenden Kettenführungsflächen 42. Die Puffer 40 sind auf Führungsstiften 43 für eine Bewegung zueinander und in eine einen Behälter greifende Richtung unter der Kraft von zusammengedrückten Schraubenfedern 44 montiert, die die Puffer 40 und die Seitenbander nach innen zu den sich bewegenden Behältern 2 drücken. Die Außentrums der Seitenbänder 12 sind auf entsprechend geformten Flanschteilen 45 verschiebbar abgestützt.

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Die Höhen der Antriebskettenzahnräder 31 an den Ausgangsenden sind, wie später beschrieben, einstellbar, jedoch die senkrechten Achsen der Antriebswellen 33 für die Kettenzahnräder 31 an den Ausgängen sind fest. Die verbleibenden Elemente der Führungsbaugruppe 38 für das Band bewegt sich für die Abstandseinstellung des Bandes auf Halteplatten 46 zur Seite, wie dies aus Fig.18 ersichtlich ist. Die Rollenketten 30 und 37 werden während der Breiteneinstellungen des Bandes durch eine Feder 47 und ein Schwenkglied 48 unter richtiger Spannung gehalten, die für die leerlaufenden Kettenzahnräder 31 an dem Eingangsende angebracht sind. Die Flanschteile 45 sind an einem festen Schwenkgelenk 49 angebracht, das den Antriebskettenzahnrädern 31 an dem Ausgangsende benachbart ist, sowie auf einem Schwenkgelenk 50 an dem Eingangsende, das sich mit den Halteplatten 46 bewegt.

Obwohl es besonders vorteilhaft ist, eine hohe Kapazität aufweisende Verschließmaschinen für Behälter mit einfachen Einstellmitteln zur Veränderung der Maschineneinstellungen für unterschiedliche Größen der Verschlußkappe und des Behälters zu verwenden, haben bekannte Maschinen diese Möglichkeit bedingt durch die auftretenden Schwierigkeiten einer solchen Konstruktion nicht gehabt. Die vorliegende Verschließmaschine bietet jedoch sowohl eine hohe Verschließgeschwindigkeit als auch Einstellungen, die für bestimmte Größen der Kappen und der zu verschließenden Behälter ausgeführt werden müssen. Der verbesserte Maschinenantrieb und die Einstellmittel sind nachstehend in ihrer Zusammenarbeit mit den verschiedenen Betätigungselementen der bereits beschriebenen Verschließmaschine erläutert.

Die Verbesserung wird zuerst allgemein in Verbindung mit den Fig.1, 11, 12 und 17 beschrieben.

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Wie bereits beschrieben, hat die Vorrichtung zur Bewegung der Behälter durch die Verschließmaschine 1 ein Transportband 3» das auf entsprechenden Kettenzahnrädern am Ende in einer festen Höhe auf einem Stützrahmen 40a angebracht ist. Die Elemente zum Zuführen der Kappe und zum Verschließen umfassen die Kappenrutsche 8, die Kappenaufnahmevorrichtung 5, den Kappenverschließkopf 6. Diese Elemente sind auf oder in festem Verhältnis zu der Verschließkammer 9 oberhalb der Transportvorrichtung 3 angebracht. Es ist wünschenswert, daß die Verschließkammer 9 zusammen mit den darauf angebrachten Elementen in senkrechter Richtung verstellbar ist, um eine schnelle Einstellung der Verschließmaschine für zu handhabende Behälter mit unterschiedlichen Höhen zu ermöglichen. Es ist auch wünschenswert, daß diese Einstellung ohne Veränderung der vorher festgelegten Synchronisation zwischen den verschiedenen Elementen, beispielsweise der Kappenzuführung 4-, dem Verschließkopf 6 und der Kodiervorrichtung 10 erfolgt, die auf der Verschließkammer 9 angebracht ist.

Wie im nachstehenden im einzelnen beschrieben ist, erfolgt die Höheneinstellung der Verschließkammer 9 dadurch, daß sie auf einem Paar in Längsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Stützsäulen 51 angebracht ist. Die Stützsäulen 51 sind einstellbar auf dem Maschinengrundrahmen 13 angebracht, der Mittel zum Anheben und Absenken der Stützsäulen 51 zusammen mit der darauf gehaltenen Verschließkammer 9 hat.

Der Maschinengrundrahmen 13 enthält auch wichtige Teile der Maschinenantriebsanordnung sowie Mittel zur Halterung und Einstellung des Abstandes und der Hohe der Seitenbänder 12 zum Abstützen der Behälter. Fig.11, 12 und 17 zeigen den Maschinengrundrahmen 13, der eine hohle abge-

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dichtete Kammer 52 umfaßt, in dem die verschiedenen Einstell- und Antriebselemente enthalten sind,\md die dazu geeignet ist, mit Schmieröl für den Schutz der Einstell- und Antriebselemente gefüllt zu werden. Die Kammer 52 ist auf vier Stützen 53 in einer festgelegten Höhe abgestützt. Die beiden Stützsäulen für die Verschließkammer sind auf entsprechenden verlängerten Stützlagern 5^- verschiebbar angebracht, wobei an ihren oberen Enden die Verschließkammer 9 durch Bolzen oder auf andere Weise befestigt ist. Die Höhe der beiden Stützsäulen 51 wird gleichzeitig mittels eines Einstellrades 55 für die Verschließkammer eingestellt, das betriebsmäßig mit den beiden Stützsäulen 51 durch ein in Fig.13 gezeigtes Kupplungssystem verbunden ist. Das Einstellrad 55 ist auf einer Verbindungswelle 56 befestigt, die ihrerseits über eine Leerwelle 57 und entsprechende Getriebe mit einer Verbindungswelle 58 für die Säule verbunden ist. Eine Drehung des Einstellrades 55 dreht die Verbindungswelle 58 in eine Richtung oder in die andere Richtung, um gleichzeitig die Stützsäulen 51 für die Verschließkammer anzuheben oder abzusenken, und zwar durch die Zwischenschaltung von Zahnstangen 59 auf den Säulen 51 und Ritzel 60 auf der Verbindungswelle 58.

Wie bereits angegeben, sind in dem Maschxnengrundrahmen auch Einstellmittel zur Einstellung der Höhen und Abstände der Seitenbänder 12 für die Behälter enthalten. Die Einstellmittel für das Seitenband haben eine Stützbaugruppe

61 für das Seitenband, die in den Pig.17 und 21 gezeigt ist. Die Stützbaugruppe 61 ist auf einem Paar von Montagesäulen

62 angebracht, die einstellbar auf dem Maschinengrundrahmen 13 angeordnet sind. Ein Einstellrad 63 für die Höhe des Seitenbandes ist mit zwei Säulen 62 gekuppelt, um die Stützbaugruppe 61 für das Seitenband anzuheben und abzu-

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senken und um somit die Seitenbänder 12 selbst anzuheben und abzusenken. Das Einstellrad 63 ist gemäß Fig.13 mit zwei Säulen 62 gekuppelt, und zwar durch die Zwischenschaltung einer Querverbindungswelle 64. Die Querverbindungswelle 64 ist durch entsprechende Zahnräder 65 mit einer Längskupplungswelle 66 gekuppelt. Die Längskupplungswelle 66 hat Ritzel 67 an ihren einander abgewandten Enden zum Eingriff mit entsprechenden Zahnstangen 68 an den beiden Säulen 62. Eine Drehung des Einstellrades 63 für die Höhe des Seitenbandes in eine Richtung oder in die andere Richtung hebt die Stützbaugruppe 61 für das Seitenband an oder senkt dieses ab, und zwar zusammen mit den Seitenbändern 12, die daran durch die Halteplatten 46 und Stützarme 69 angebracht sind.

Die Kupplung zwischen der Stützbaugruppe 61 für das Seitenband und die Seitenbänder 12 umfaßt Mittel zur Einstellung des Abstandes der Seitenbänder 12 für die Handhabung von Behältern mit unterschiedlichen Durchmessern. Jede der beiden Halteplatten 46 für die Seitenbänder ist auf zwei in Längsrichtung im Abstand voneinander befindlichen Stützarmen 69 angebracht. Da die Arme 69 in senkrechter Richtung hinsichtlich der oben beschriebenen Stützbaugruppe 61 für das Seitenband festgelegt sind, sind die Höhen der Seitenbänder 12 einstellbar, wenn die Stützbaugruppe 61 für das Seitenband angehoben und abgesenkt wird unter Verwendung des Einstellrades 63, wie dies oben beschrieben ist. Die Arme 69 sind jedoch für eine seitliche Bewegung zueinander hin und voneinander weg einstellbar angebracht, um eine Abstandseinstellung für das Seitenband zu schaffen. Diese Einstellmittel sind in den Fig.14 bis 19 gezeigt. Gemäß Fig.16 ist jeder der vier Arme 69 mit dem äußeren Ende einer verschiebbar angebrachten waagerechten Stützzahnstange 70 verbunden. Die Zahnstangen 70

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sind in entsprechenden Lagern 71 für eine horizontale Bewegung unter der Steuerung eines Einstellrades 72 für die Breite des Seitenbandes gehalten. Gemäß Fig.19 ist das Rad 72 auf einer Welle befestigt, die gewindemäßig mit der Stützbaugruppe 61 für das Seitenband verbunden ist. Ein Drehen des Rades 72 in die eine oder andere Richtung veranlaßt einen über ein Gewinde verbundenen Arm 69, an dem eine Zahnstange 70 angebracht ist, sich in der einen oder anderen Richtung quer zur Verschließmaschine zu bewegen. Die Bewegung der einen Zahnstange 70 ergibt eine entsprechende Bewegung der anderen drei Zahnstangen und der angebrachten Arme 69 durch ein Ritzel 73, eine Leerwelle 7^ (I'ig.i9)j ein Ritzel 75 und eine Zahnstange 76· Eine korrespondierende Leerwelle und Ritzel 77 verbinden die anderen zwei Zahnstangen 70 mit der Zahnstange 76. Die Stützarme 69 stützen entsprechende Lagerstangen 78 und sie sind durch Schraubenfedern 79 federbelastet, um eine weiche Abstandseinstellung zu ermöglichen.

Auf den Seitenlagerstangen 78 und auf anderen Teilen sind Dampf einschließende Abdeckungen 81 zur Einstellung damit angebracht, so daß die Abdeckungen für unterschiedliche Behältergrößen dicht abschließen.

Die vorbeschriebenen Einstellmittel sind für die notwendigen Einstellungen der Abdichtkammer und der Höhe und des Abstandes des Seitenbandes bestimmt. Der Maschinengrundrahmen 13 umfaßt auch einen wichtigen Abschnitt des Maschinenantriebssystems, um diese Einstellungen unabhängig von dem Antrieb und der Verschließmaschine zu ermöglichen. Das Maschinenantriebssystem wird nachfolgend in Verbindung mit den Fig.11 bis 17 und 20 sowie 21 beschrieben.

In dem Maschinengrundrahmen ist eine Hauptantriebswelle 82

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angebracht. Sie hat eine Kupplung 83, die sich von der linken Seite des Grundrahmens gemäß Fig.11, 12 und 13 für einen Anschluß an den Hauptantrieb der Verschließmaschine erstreckt. Der Hauptantrieb umfaßt einen Elektromotor und eine Drehzahlkontrolle sowie Reduktionsgetriebe, die nicht dargestellt sind.

Gemäß Fig.13 erstreckt sich die Hauptantriebswelle 82 in Längsrichtung durch die hohle, mit öl gefüllte Maschinengrundrahmenkammer 52. Das vordere Ende der Antriebswelle 82 ist über ein Getriebe 83* mit einer Antriebswelle 84 gekuppelt, die sich durch das vordere Ende der Grundrahmenkammer 82 erstreckt, um eine Kupplung 85 für den Antrieb 86 der Transportvorrichtung (Fig.1) zu bilden. Die Transportvorrichtung 3 wird durch die Zwischenschaltung einer waagerechten Antriebswelle 87 für die Transportvorrichtung und einen Antrieb 88 zur Kräfteumlenkung um 90° angetrieben, der seinerseits das Antriebskettenzahnrad der Transportvorrichtung antreibt. Diese kraftschlüssige Kupplung bewegt die Transportvorrichtung mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit bezogen auf die Geschwindigkeit der Hauptantriebswelle 82 und bezogen auf die zusätzlichen damit gekuppelten Antriebsmittel. Diese zusätzlichen Antriebsmittel umfassen eine erste in senkrechter Richtung angeordnete, mit Keilnuten versehene Antriebswelle 89 zur Kupplung der Antriebskraft mit der Verschließkammer und ihren Antriebselementen sowie eine zweite in senkrechter Richtung angeordnete, mit Keilnuten versehene Antriebswelle 90 für die Seitenbänder.

Die Fig.A- und 21 zeigen die Antriebsübertragungsmittel, wodurch die Antriebselemente in der Verschließkammer 9 mit der mit Keilnuten versehenen, in senkrechter Richtung ange-

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ordneten Antriebswelle 89 gekuppelt sind. Gemäß Fig.21 ist eine mit Keilnuten versehene hohle Welle 91 teleskopartig für einen Antrieb über der mit Keilnuten versehenen Welle angeordnet, um die Antriebskraft nach oben zu der Verschließkammer 9 weiterzuleiten und um zu ermöglichen, daß die Kammer 9 in senkrechter Richtung bewegt werden kann, wobei die mit Keilnuten versehenen Wellen 89 und 91 in Längsrichtung zueinander gleiten. Auf dem vorderen Abschnitt der Verschließkammer 9 ist ein Getriebegehäuse 92 vorgesehen. In dem Getriebegehäuse befindet sich ein Kegelzahnrad 93 an dem oberen Ende der hohlen, mit Keilnuten versehenen Welle 91, das mit einem Kegelzahnrad 94· auf einer waagerechten Leerwelle 95 in Eingriff steht. Ein Kegelzahnrad 96 auf der Leerwelle 95 treibt ein Kegelzahnrad 97 auf der Antriebswelle 23 für die Kappenzuführung an, und ein Ritzel 99 auf dem äußeren Ende der Leerwelle 95 steht mit einem Zahnrad 100 zum Antrieb der Stützwelle 101 für den Scheibenantrieb des Verschließkopfes 6 in Eingriff. Diese kraftschlüssige getriebemäßige Kupplung sichert eine synchrone Kupplung für die Antriebselemente untereinander der Verschließmaschine, die einen Teil des Hauptantriebssystems darstellen. Falls eine Kodiervorrichtung 10 auf der Verschließmaschine verwendet wird, kann auch eine Antriebswelle für die Kodiervorrichtung durch ein Kegelzahnrad (Fig.4) mit dem Kegelzahnrad gekuppelt sein.

Die vordere in senkrechter Richtung angeordnete, mit Keilnuten versehene Antriebswelle 90 wird zum Antrieb der zwei Seitenbänder 12 verwendet. Diese Antriebskupplung erlaubt ebenfalls eine Höheneinstellung der Seitenbänder 12 unabhängig von dem Antrieb durch die Verwendung einer hohlen, mit Keilnuten versehenen Antriebswelle 103, die verschiebbar mit der unteren, mit Keilnuten versehenen Antriebswelle 90 (Fig.20) in Eingriff steht. Der obere Teil der Antriebswelle 103 umfaßt die Antriebswelle 33 für das

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Kettenzahnrad zum Antrieb eines Seitenbandes 12. Das gegenüberliegende Ende des Seitenbandes 12 wird durch die Zwischenschaltung eines Getriebes 104- angetrieben, das die Antriebswelle 90 mit der gegenüberliegenden Stützwelle 5? kuppelt, die sn dem Aungangcende des anderen Seitenbandes 12 angeordnet ist.

Die Fig.22 und 23 zeigen ein alternatives Ausführungsbeicpiel eines Maschinengrundrahmens 105, der angetriebene Einstellungen anstelle der oben beschriebenen von Hand betätigten Einstellungen zeigt. Eine Einstellung der Höhe der Verschließkammer und der Höhe der Seitenbänder wurde bereits in Verbindung mit den Handrädern 55 und 63 beschrieben. Die alternative Ausführung zeigt Antriebsmittel für diese Einstellungen als Ersatz. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine individuelle Kraftquelle angrenzend an die Steuerwellen für die beiden Höheneinstellungen angebracht. Derartige Kraftquellen sind bei 106 und 107 gezeigt. Sie können entweder Elektromotoren oder Hydraulikmotoren sein, die durch entsprechende Schalter oder andere Steuerungen gesteuert werden, die in einer üblichen Stellung auf oder in der Nähe der Verschließmaschine angebracht sind. Die Ausgänge jeder der Kraftquellen 106 und 107 sind durch entsprechende Getriebe oder andere Kupplungen mit Wellen 108 und 109 gekuppelt, die den bereits beschriebenen Wellen 56 und 64· entsprechen. Sowohl bei elektrischen als auch hydraulischen Antrieben können Grenzschalter vorgesehen sein, um die Einstellung innerhalb vorbestimmter Gesamteinstellungsbereiche zu begrenzen. Ein im allgemeinen gleiches Antriebsmittel kann auch für die Abstandseinstellung der Seitenbänder verwendet werden. Die Verwendung von angetriebenen Einstellungen für die gesamte Verschließmaschine ermöglicht den Anschluß an eine Computersteuerung,

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beispielsweise durch die Verwendung von Programmkarten oder anderen bekannten Steuermitteln, so daß die erforderlichen Höhen- und Breiteneinstellungen für die Bänder automatisch und schnell erzielt werden können, wenn die Größen für die Verschlußkappe und den Behälter verändert werden, und zwar lediglich durch die Einsetzung der richtigen Maschineneinstellkarte oder anderer vorgefertigter Instruktionen.

Im vorstehenden ist eine verbesserte, mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Verschließmaschine beschrieben worden, bei der sich die Verbesserungen insbesondere auf die Kappenzuführung und Behältersteuerung bei höheren Betriebsgeschwindigkeiten sowie auf bedeutsam verbesserte Mittel zur Maschineneinstellung und zum Maschinenantrieb beziehen. Schnelle Maschineneinstellungen können ohne Störung der Maschinenantriebssynchronisation für unterschiedliche Behälterhöhen und -breiten sowie Behälterformen ausgeführt werden. Eine besondere Verbesserung in der Kappenzuführung steht in einem kraftschlüssigen Kappenantrieb einschließlich einem Sternrad für die Kappenzuführung, das die Verschlußkappenzuführung zeitmäßig steuert und das auch den Verschlußkappenaufnahmebereich von dem notwendigerweise hohen Zuführungsdruck in der Kappenrutsche trennt.

Die verbesserte Behältersteuerung umfaßt verbesserte Seitenbänder mit einem kraftschlüssigen Greifen des Behälters durch das Seitenband. Die verbesserten Merkmale für die Maschineneinstellung sind mit einem kompakten und vollständig geschmierten Maschinenantriebssystem kombiniert, das für einen vollständig kraftschlüssigen Antrieb der gesamten Maschine geeignet ist und das für eine gesamte Untersetzte Antriebsgeschwindigkeit geeignet ist, wodurch wesentliche Teile des Antriebssystems mit etwa der Drehzahl oder Geschwindigkeit

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arbeitet, die bei dieser Betriebsstellung erforderlich ist. Dies ergibt eine bedeutsame Reduzierung des Maschinenlärms und der Schwingungen und ermöglicht einen glatten und weichen Gesamtbetrieb, was die höheren Betriebsgeschwindigkeiten ermöglicht, die erreicht werden können. Andere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Verständnis der dargestellten Ausführungsbeispiele bzw. aus den beigefügten Ansprüchen. Verschiedene hier nicht erwähnte Vorteile ergeben sich für den Fachmann bei der Anwendung der Erfindung in der Praxis.

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Claims

Patentanwälte Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dipl.-Ing. *J U U Ό O 2. Q E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser Ernsbergerstrasse 19 8 München 60 ANCHOR HOCKING CORPORATION 11. März 1980 North Broad Street Lancaster, Ohio 45130 / V.St.A. Unser Zeichen: A 1835 Patentansprüche

1. YEn gerader Linie arbeitende Verschließmaschine zum

\ /Verschließen von Behältern mit einer relativ geraden

und horizontal angeordneten Transportvorrichtung für die Behälter, mit einer Kappenaufsetzvorrichtung, die oberhalb der Transportvorrichtung zum Aufbringen der Kappen auf die auf der Transportvorrichtung befindlichen Behälter angeordnet ist, mit einem hinter der Aufsetzvorrichtung oberhalb der Transportvorrichtung zum Verschließen der Behälter mit den vorher auf die Behälter aufgesetzten Kappen angeordneten Abdichtkopf, mit die Behälter stabilisierenden Seitenbändern, die längs beider Seiten der Transportvorrichtung angeordnet sind,und mit Mitteln zum synchronen Antrieb des Verschließkopfes und der Transportvorrichtung sowie der Seitenbänder, gekennzeichnet durch verbesserte Mittel zur Zuführung der Kappen zu der Aufsetzvorrichtung

We/na

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ORIGINAL INSPECTED

mit einer geneigten Kappenzuführungsrutsche, einem an dem unteren Ende der Rutsche angeordneten Sternrad mit Kappenaufnahmetaschen, mit einer unterhalb des Sternrades angeordneten Ausgangsrutsche, wobei das untere Ende der Kappenzuführungsrutsehe so angeordnet ist, um Kappen von der Rutsche in eine erste Stellung in eine Kappenaufnahmetasche zu führen und mit einer Ausgangsrutsche, die zur Führung der Kappen von einer Kappenaufnahmetasche zu der Aufsetzvorrichtung an einer zweiten Stelle angeordnet ist, die von der ersten Stelle einen Abstand hat.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sternrad durch Antriebsmittel angetrieben ist, die mit der Transportvorrichtung in der Verschließmaschine synchronisiert sind.

3· Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rutschenabschnitte von der Horizontalen in einer gemeinsamen Ebene geneigt sind und daß das Sternrad in dieser Ebene liegt, wobei ihre Rotationsachse sich in senkrechter Richtung zu dieser Ebene erstreckt.

4. In gerader Linie arbeitende Verschließmaschine mit einer Behältertransportvorrichtung in einer festgelegten Höhe mit einer Kappenaufsetzvorrichtung und einem Verschließkopf, der auf einer Verschließkammer oberhalb der Transportvorrichtung angeordnet ist und mit Seitenbändern zum Ergreifen des Behälters, die auf gegenüberliegenden Seiten der Transportvorrichtung angeordnet sind, gekennzeichnet durch Montagemittel für die Verschließkammer und die Seitenbänder in dem Maschinengrundrahmen einschließlich Mitteln zur unabhängigen Einstellung der Verschließkammer und der Höhen des Seitenbandes gegenüber der Höhe der Transportvorrichtung.

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5· Maschine nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der Maschinengrundrahmen auch Mittel zum Einstellen des Abstandes des Seitenbandes umfaßt.

6. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Montagemittel ein Paar von Säulen zur Halterung der Verschließkammer und ein getrenntes Paar von Säulen zur Halterung der Seitenbänder hat.

7· In gerader Linie arbeitende Verschließmaschine zum Verschließen von Behältern mit einer relativ gerade und horizontal angeordneten Behältertransportvorrichtung, mit einer Kappenaufsetzvorrichtung, die oberhalb der Transportvorrichtung zum Aufsetzen der Kappen auf die auf der Transportvorrichtung befindlichen Behälter angeordnet ist, mit einem hinter der Aufsetzvorrichtung oberhalb der Transportvorrichtung zum Verschließen der Behälter mit vorher auf die Behälter aufgesetzten Kappen angeordneten Verschließkopf, mit längs beider Seiten der Transportvorrichtung angeordneten, die Behälter stabilisierenden Seitenbändern und mit Mitteln zum synchronen Antrieb des Verschließkopfes und der Transportvorrichtung sowie der Seitenbänder, gekennzeichnet durch verbesserte Mittel zum Zuführen der Kappen zu der Aufsetzvorrichtung mit einer geneigten Kappenrutsche, mit einem an dem unteren Ende der Rutsche angeordneten Sternrad mit Taschen zur Aufnahme der Kappen, mit einer unterhalb des Sternrades angeordneten Ausgangsrutsche, wobei ein unteres Ende der Kappenzuführungsrutsche für eine Führung der Kappen von der Rutsche aus einer ersten Stellung in eine Tasche zur Aufnahme der Kappe angeordnet ist, wobei die Ausgnngsrutsche zur Führung der Kappen von einer Tasche zur Aufnahme der Kappe zu der Aufsetzvorrichtung in einer zweiten Stellung angeordnet ist, die von der ersten Stel-

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lung einen Abstand hat und mit Montagemitteln in dem Grundrahmen der Maschine zum Einstellen der Höhe der Aufsetzvorrichtung und des Verschließkopfes sowie der Seitenbänder.

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