DE3912324C2 - - Google Patents
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- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
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- B67B3/20—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying and rotating preformed threaded caps
- B67B3/2073—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying and rotating preformed threaded caps comprising torque limiting means
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Description
Die Erfindung betrifft einen Verschließkopf zum
Aufbringen eines Schraubverschlusses auf Behälter,
mit mindestens zwei gegenüber den Seitenwänden des
Schraubverschlusses um je eine Achse schwenkbeweglichen
Verschließhebeln, die mit je einem elastisch
federnden ersten Duckstück in Offenstellung bringbar
und von einem konzentrisch zur Mittelachse des
Schließkopfes angeordneten Steuerorgan betätigbar
sind.
Es sind Vorrichtungen bekannt, mit denen ein
Schraubverschluß auf einen Behälter aufgebracht
werden kann. Der Behälter kann mit einem durchgehenden
Gewinde, wie etwa bei Mineralwasserflaschen,
oder mit Gewindeansätzen versehen sein, wie sie
beispielsweise von Konfitüregläsern bekannt sind.
Bei letzteren ist lediglich eine kurze Drehbewegung
erforderlich, um den Verschluß auf den Behälter
aufzusetzen oder abzunehmen.
Es ist bekannt, zum Aufschrauben des Schraubver
schlusses auf den Behälter, Riemen zu verwenden, die
mit dem Verschluß in Eingriff treten und in Rotation
versetzten. Bei diesen Vorrichtungen ist ein
häufiger Riemenwechsel aufgrund des hohen Verschleißes
desselben erforderlich. Überdies läßt
sich das Moment beim Zudrehen des Verschlusses oft
nicht genau genug einstellen, weil die Reibungsverhältnisse
zwischen Riemen und Schraubverschluß unter
anderem durch Verschleiß beziehungsweise Abrieb
variieren. Derartige Verschließeinrichtungen müssen
in einem sogenannten Durchlaufverfahren eingesetzt
werden, bei dem lange Wege von der Füllstation bis
zum Verschließen des Behälters in Kauf genommen
werden müssen. Dadurch wird zum Beispiel die Gefahr
der Verunreinigung des Behälterinhaltes heraufbe
schworen.
Bei anderen bekannten Vorrichtung wird eine ro
tierende Reibscheibe mit dem Verschluß in Eingriff
gebracht, um diesen auf den Behälter aufzuschrauben.
Es hat sich gezeigt, daß durch den hohen Verschleiß
auch hier ein häufiger Ersatz der Scheibe
erforderlich ist, wodurch realtiv lange Ausfallzeiten
der Verschließvorrichtung hingenommen werden
müssen.
Aus der deutschen Gebrauchsmuster 69 20 403 ist
eine Vorrichtung zum Entfernen von Gewindekapseln
von Schraubverschlußflaschen bekannt. Sie weist
mittels eines Steuerorgans betätigbare Verschließhebel
auf, die die Gewindekapseln radial
zwischen sich aufnehmen. Die Gewindekapseln werden
in nicht näher dargestellter Weise einem Magazin
entnommen und mittels eines Zuführfingers in die
Vorrichtung eingebracht.
Aus der US-PS 17 34 529 ist eine Verschließmaschine
für Behälterverschlüsse bekannt, die mittels eines
Steuerorgans verschwenkbare Steuerhebel aufweist,
welche auf teilkreisförmige, mit Zahnung versehene
Druckstücke wirken, zwischen denen die Verschlußkappe
eingeklemmt wird.
Aus der französischen Patentanmeldung 20 14 953 gehen
verschiedene Ausführungsbeispiele von Verschlußeinrichtungen
für Schraubverschlüsse hervor,
bei denen ebenfalls Verschließhebel vorgesehen
sind, die von einem zentral angeordneten Steuerorgan
betätigt werden.
Die aus den genannten Druckschriften bekannten Vorrichtungen
weisen stets Verschließhebel auf, das
heißt, Hebel, die derart große Radialkräfte auf die
Verschlußkappe übertragen, daß ein Durchrutschen
beim Zudrehen verhindert ist. Da die Verschließhebel
die Verschlußkappe bereits zwischen sich einklemmen,
wenn diese noch nicht auf das Behältergewinde
aufgeschraubt ist, darf jedoch auch kein zu
großer Klemmendruck übertragen werden, da sonst die
Gefahr einer Deformation der Verschlußkappe besteht.
Insofern ist stets ein "schlechter Kompromiß"
einzugehen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Verschließkopf
der eingangs genannten Art zu schaffen,
mit dem ein effektives, beschädigungsfreies Zuordnen
des Schraubverschlusses zum Behälter möglich
ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß mindestens zwei Aufnahmehebel für den Schraubverschluß
vorgesehen sind, die alternierend zu den
Verschließhebeln je um eine Achse verschwenkbar angeordnet
und von je einem elastisch federnden zweiten
Druckstück in ihre geschlossene Stellung bewegbar
sind. Dadurch, daß neben den Verschließhebeln
auch Aufnahmehebel vorgesehen sind, übernimmt der
Verschließkopf eine Doppelfunktion, indem er mit
den Aufnahmehebeln die Verschlußkappen den Behältern
zuführt sowie lose aufdreht und mit den Verschließhebeln
anschließend das feste Zudrehen bewirkt.
Die Aufnahmehebel dienen also zum Aufnehmen
des Schraubeverschlusses (pick up), wobei mittels
der elastisch federnden zweiten Druckstücke nur ein
derart kleiner Klemmendruck übertragen wird, daß
der Schraubverschluß gehalten wird. Ist der aufgenommene
Schraubverschluß auf die Behälteröffnung
aufgesetzt und dort lose aufgedreht worden, so treten
die Verschließhebel in Aktion, die mit wesentlich
größerem Klemmendruck ohne Beschädigung oder
Verformung des Schraubverschlusses arbeiten können,
da letztere bereits durch seinen aufgesetzten Zustand
eine readiale Abstützung am Behälterhals erhält,
so daß ein festes, präzises Zudrehen möglich
wird, ohne daß die Gefahr von Verformungen besteht.
Durch die erfindungsgemäße Doppelfunktion des Verschließkopfes
entfallen aufwendige Zuführeinrichtungen,
um die Schraubverschlüsse in den Schließkopf
einzubringen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
weist somit Spannelemente auf, die einerseits zur
Aufnahme beziehungsweise zum Halten des Schraubverschlusses
dienen und andererseits eine Kraft auf
den Schraubverschluß derart ausübt, daß dieser mit
einem einstellbaren Moment auf einem Behälter festgeschraubt
werden kann. Dabei ist eine Beschädigung
des Verschlusses oder des Behälters so gut wie ausgeschlossen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist eine die
Schwenkbewegung jedes Aufnahmehebels derart einschränkende
Begrenzungseinrichtung vorgesehen, daß
der Innendurchmesser eines eingeschriebenen Kreises
innerhalb der in Offenstellung befindlichen Aufnahmehebel
nur wenig kleiner ist als der Außendurchmesser
des Schraubverschlusses.
Ferner ist vorgesehen, daß die Begrenzungseinrichtung
von verstellbaren Anschlägen gebildet ist. Sie
kann insbesondere von senkrecht zur Mittelachse des
Verschließkopfes angeordneten Schrauben gebildet
sein. Die Aufnahmehebel sind durch die Druckstücke
in ihre geschlossene Stellung bewegbar. Die Bewegung
ist vorzugsweise beschränkbar. Dadurch ist sichergestellt,
daß die als Aufnahmehebel ausgebildeten
Spannelemente die aufzunehmenden Deckel mit einer
vorgegebenen Kraft aufnehmen beziehungsweise
erfassen, ohne daß es zu einer Beschädigung der
Außenseite des Verschlusses kommt. Auch bleiben
Aufdrucke auf der Außenseite des Verschlusses unverletzt.
Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind je
drei Verschließhebel und drei Aufnahmehebel vorgesehen,
wobei die Verschließhebel und die Aufnahmehebel
jeweils im gleichen Abstand zueinander angeordnet
sind. Durch die jeweils drei Hebel wird
eine Zentrierung des Verschlusses innerhalb des
Kopfes sichergestellt.
Nach einer bevorzugten Ausführung des Verschließkopfes
ist ein Grundkörper vorgesehen, der Ausnehmungen
für die Verschließ- und Aufnahmehebel sowie
eine Führung für das Steuerorgan aufweist. Die Ausnehmungen
können zum Beispiel in den Grundkörper
eingefräst werden. Dadurch ist die Herstellung des
Verschließkopfes relativ einfach und preiswert
durchführbar. Die Führung für das Steuerorgan ermöglicht
eine optimale Ausrichtung der Verschließhebel
gegenüber dem Steuerorgan.
Nach einer Weiterbildung ist eine Freihubeinrichtung
vorgesehen, die eine Relativbewegung des Verschließkopfes
gegenüber einer den Verschließkopf
haltenden Aufnahmeeinrichtung ermöglicht. Wenn der
Verschließkopf mit einem festgehaltenen Verschluß
auf einen Behälter abgesenkt wird, wirkt aufgrund
dieser Einrichtung zunächst nur das Eigengewicht
des Kopfes auf den Verschluß. Der Deckel wird also
ohne eine große Druckkraft auf den Behälter aufgesetzt.
Es ist davon auszugehen, daß der Verschließkopf
sich gegenüber dem Behälter dreht. Der Deckel
kann also ohne eine große Druckkraft auf das Gewinde
des Behälters aufgesetzt werden. Dadurch findet
also eine optimale Ausrichtung zwischen Deckel
und Behälter statt.
Ferner weist die Freihubeinrichtung eine in Längsrichtung
gegenüber dem Verschließkopf verschiebbare
Hülse auf, die sich auf einer den Verschließkopf
mit der Aufnahmeeinrichtung verbindenden Befestigungseinrichtung
abstützt und die gegenüber dem
Verschließkopf gegen Verdrehen gesichert ist. Diese
Einrichtung ist besonders einfach aufgebaut und daher
preiswert herstellbar. Überdies ist sie sehr
raumsparend ausgebildet, so daß der Verschließkopf
kompakt ausgebildet werden kann.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist mit einer
Ausstoßeinrichtung versehen, die mit einem in
seiner Längsrichtung gegen die Kraft eines Rückholelements
verschiebbaren Ausstoßorgan versehen ist,
welches das Steuerorgan in Längsrichtung durchdringt.
Auf diese Weise wird das Ausstoßorgan opti
mal geführt. Gleichzeitig ist ein sehr raumsparender
Aufbau des Verschließkopfes möglich. Mit dieser
Ausstoßeinrichtung werden Deckel aus dem Verschließkopf
ausgestoßen, die, beispielsweise durch
einen Fehler im Verschließvorgang, nicht auf einen
Behälter aufgesetzt wurden. Es wird damit vermieden,
daß bei der Aufnahme eines Schraubverschlusses
dieser durch einen im Verschließkopf noch vorhandenen
Deckel beschädigt wird.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum
Verschließen von Behältern mit einem Schraubverschluß,
bei dem einem Verschließkopf ein Schraubverschluß
zugeführt und von Verschließhebeln des
Verschließkopfes auf die Öffnung des Behälters
durch eine Rotationsbewegung zwischen Verschließkopf
und Behälter aufgeschraubt wird, wobei der
Verschließkopf auf einen mit der Öffnung nach unten
angeordneten Schraubverschluß abgesenkt wird, so
daß dieser zwischen elastisch federnd vorgespannten
Aufnahmehebeln aufgenommen wird, dann der Verschließkopf
mit dem Schraubverschluß auf den zu
verschließenden Behälter abgesenkt und unter Einwirkung
des von den Aufnahmehebeln übertragenen Moment
aufgeschraubt wird und anschließend durch weitere
Relativbewegung in Längsrichtung zwischen Verschließkopf
und Behälter ein Steuerorgan betätigt
wird welches ein Verschwenken von Verschließhebeln
bewirkt, so daß der Schraubverschluß durch die Verschließhabel
ergriffen und auf dem Behälter festgeschraubt
wird.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß bei Erreichen
des Verschließmoments die Drehbewegung zwischen
Behälter und Verschließkopf beendet wird. Dadurch
werden Beschädigungen des Deckels, der möglicherweise
mit einem Aufdruck versehen ist, vermieden.
Vorzugsweise wird eine Kupplung vorgesehen,
die bei Erreichen des gewünschten Moments auslöst.
Es ist jedoch auch denkbar, die Rotationsbewegung
zwischen Behälter und Kopf zu beenden.
Ferner wird nach Beendigung des Verschließvorgangs
der Verschließkopf vom Behälter abgehoben, wodurch
die Verschließhebel den Schraubverschluß freigeben.
Schließlich wird bevorzugt, daß vor Aufnahme eines
neuen Schraubverschlusses eine Ausstoßeinrichtung
betätigt wird, die einen noch im Verschließkopf
vorhandenen Schraubverschluß ausstößt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Verschließkopf
nach Aufnahme eines Schraubverschlusses von einer Zu
führeinrichtung;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Verschließkopf
nach dem endgültigen Einführen des Schraubverschlus
ses;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Verschließkopf
nach dem Einbringen eines Behälters in den aufgenom
menen Schraubverschluß, wobei eine Freihubeinrichtung
aktiviert wurde.
Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Verschließkopf
nach Aktivierung der den Schraubverschluß fest
schraubenden Verschließhebel;
Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen Verschließkopf
mit betätigter Ausstoßeinrichtung und
Fig. 6 einen Querschnitt durch einen Verschließkopf
gemäß Fig. 1 entlang der Linie VI-VI.
Die Schnittdarstellung in Fig. 1 zeigt einen Ver
schließkopf 1 mit einem Grundkörper 3, der einen zy
lindrischen Ansatz 5 sowie einen Aufnahmezylinder 7
aufweist, in dem Spannelemente 9 und 11 beweglich ge
lagert sind. Der Aufnahmezylinder 7 ist von einer
Schutzhülse 13 umgeben, welche die Spannelemente 9
und 11 umgibt. Die Länge der Hülse ist so gewählt,
daß sie mit der Unterkante des Aufnahmezylinders
praktisch abschließt.
Die Schutzhülse 13 ist auf geeignete Weise mit dem
Aufnahmezylinder 7 verbunden. Hier ist beispielshaft
eine Befestigungsschraube 15 vorgesehen, die in das
Material des Aufnahmezylinders eingreift.
Bei dem in Fig. 1 rechts dargestellten Spannelement
9 handelt es sich um einen Aufnahmehebel, der um eine
Achse 17 schwenkbar gelagert ist. Diese ist durch
eine entsprechende Bohrung in dem Aufnahmehebel ge
führt, wobei eine entsprechende Lagerhülse vorgesehen
werden kann.
Unterhalb der Achse 17 ist eine Bohrung 19 in den
Aufnahmehebel 9 eingebracht, in die ein elastisch
nachgiebiges Druckstück 21 eingesetzt ist. Das Druck
stück ist hier als einseitig verschlossene Hülse 23
ausgebildet, die mit ihrem offenen Ende in die Boh
rung 19 eingesetzt ist. An dem Boden der Bohrung und
am Boden der Hülse stützt sich eine Schraubenfeder 25
ab, die die Hülse 23 aus der Bohrung 19 herausdrückt.
Die Hülse stützt sich mit ihrer Außenseite auf der
Innenfläche der Schutzhülse 13 ab, so daß eine Druck
kraft auf den Aufnahmehebel 9 ausgeübt wird, die
diesen im Uhrzeigersinn verschwenkt. Die Schwenkbewe
gung des Aufnahmehebels wird durch eine als Anschlag
dienende Begrenzungseinrichtung 27 begrenzt, die hier
eine in die Seitenwand der Hülse 23 senkrecht zur
Mittelachse 29 des Verschließkopfes 1 angeordnete
Schraube aufweist. Durch Ein- und Ausdrehen der
Schraube kann der Schwenkbereich des Aufnahmehebels 9
eingestellt werden. Die Schraube der Begrenzungsein
richtung kann durch eine im wesentlichen senkrecht
zur Drehachse dieser Schraube angeordneten Siche
rungsschraube 30 gegen unbeabsichtigtes Lösen festge
stellt werden. Zur Schonung des Gewindes der Schraube
der Begrenzungseinrichtung 27 kann eine Kupferscheibe
31 eingebracht werden.
Der Aufnahmehebel 9 kann aus einem Stück bestehen
oder, wie in Fig. 1 dargestellt, an seiner Unter
seite mit einer auf geeignete Weise befestigten Auf
nahmebacke 33 versehen sein. Hier ist die Aufnahme
backe mittels einer Schraube 35 am Aufnahmehebel an
gebracht.
Aus der Darstellung ist erkennbar, daß der Aufnahme
hebel 9 bzw. die Aufnahmebacke 33 mit einem Schraub
verschluß 37 in Eingriff steht. Bei dem hier darge
stellten Ausführungsbeispiel sind gemäß Fig. 6 drei
Aufnahmehebel 9 vorgesehen, die gemeinsam gegen die
Seitenwand des Schraubverschlusses 37 drücken. Durch
die drei Aufnahmehebel wird der Verschluß optimal ge
halten und zentriert. Der Anpreßdruck wird durch die
Federwirkung des Druckstücks 21, also durch dessen
Schraubenfeder 25 bestimmt. Durch die Begrenzungsein
richtung 27 wird sichergestellt, daß der Innendurch
messer eines eingeschriebenen Kreises innerhalb der
Aufnahmehebel nur wenig kleiner ist als der Außen
durchmesser eines Schraubverschlusses 37, solange
kein Schraubverschluß von dem Verschließkopf aufge
nommen ist.
Auf der linken Seite in Fig. 1 ist das Spannelement
als Verschließhebel 11 ausgebildet. Dieser ist um
eine Achse 39 verschwenkbar gelagert, wobei auch hier
die Achse in einer geeigneten Ausnehmung im Ver
schließhebel untergebracht und möglicherweise mit
einer Lagerbuchse umgeben ist. Oberhalb der Achse ist
ein Druckstück 41 in einer geeigneten Bohrung des
Verschließhebels 11 untergebracht. Der Aufbau dieses
Druckstücks entspricht dem anhand des Aufnahmehebels
9 beschriebenen. Es stützt sich auf der Innenseite
der Sicherungshülse 13 ab, so daß eine Druckkraft auf
den Verschließhebel ausgeübt wird, die diesen im Uhr
zeigersinn zu verschwenken sucht.
Der Verschließhebel 11 kann aus einem Stück herge
stellt sein. Es ist jedoch auch möglich, an seinem
dem Schraubverschluß 37 zugewandten unteren Ende eine
Verschließbacke 43 vorzusehen. Diese ist auf ge
eignete Weise, beispielsweise mittels einer Schraube
45 am Verschließhebel 11 befestigt. Es kann jedoch
beispielsweise auch eine Verklebung vorgesehen wer
den.
Am oberen Ende des Verschließhebels 11 ist auf der
der Mittelachse 29 zugewandten Seite ein Steuerpilz
47 vorgesehen, der hier mittels einer Schraube 49 an
gebracht ist. Der Steuerpilz ist vorzugsweise aus
härterem Material hergestellt als der Verschließhebel
11 selbst.
Der Steuerpilz 47 liegt auf der Außenfläche eines
Steuerorgans 51 an.
Bei dem Steuerorgan 51 handelt es sich um einen bei
spielsweise zylindrisch ausgebildeten Steuerbolzen,
der aus einem Stück, oder wie hier dargestellt aus
mehreren Elementen bestehen kann.
Der Steuerbolzen ist in einer Ausnehmung 53 im zylin
drischen Ansatz 5 des Grundkörpers 3 des Verschließ
kopfs 1 in Richtung der Mittelachse 29 verschiebbar
gelagert. Es weist eine Steuerhülse 55 auf, deren
Außendurchmesser etwas kleiner als der Innendurchmes
ser der Ausnehmung 52 ist. Im Bereich der Steuerhülse
kann die Ausnehmung mit einer Lagereinrichtung, z.B.
mit einem Gleitlager versehen sein. Die Steuerhülse
ist mit einer konzentrischen Ausnehmung versehen,
durch die ein Steuerkern 57 geführt ist. Der Steuer
kern ist in seinem unteren Bereich mit einem größeren
Außendurchmesser versehen als in seinem oberen Be
reich, so daß eine Anschlagfläche 61 gebildet wird,
auf der die Unterkante 59 der Steuerhülse 55 beruht.
Auf der oberen Begrenzungsfläche 63 der Steuerhülse
55 stützt sich eine als Schraubenfeder ausgebildete
Kopfdruckfeder 65 ab, deren anderes Ende gegen den
Boden 67 der Ausnehmung 53 drückt. Auf diese Weise
wird eine nach unten gerichtete Druckkraft auf die
Steuerhülse 55 und damit - über den Formschluß ihrer
Unterkante 59 mit der Anschlagfläche 61 des Steuer
kerns 57 - auf das ganze Steuerorgan 51 ausgeübt. Der
Steuerkern 57 ragt oben durch den zylindrischen An
satz 5 des Grundkörpers 3 hinaus und ist in seinem
oberen Bereich mit einem Außengewinde versehen,
welches mit einer Befestigungsmutter 68 kämmt. Diese
Mutter ist auf geeignete Weise gegen ein versehent
liches Lösen gesichert. Sie verhindert, daß das
Steuerorgan 51 durch die Kopfdruckfeder 65 aus dem
Grundkörper 3 herausgedrückt wird.
Die Steuerhülse 55 ist im Bereich ihrer Unterkante
mit einer als Steuernocke dienende Ringschulter 69
versehen, deren Außendurchmesser größer ist als der
der übrigen Steuerhülse. Auf ihrer, der Unterkante 59
abgewandten Seite geht die Ringschulter über eine An
laufschräge 71 in den übrigen Bereich der Steuerhülse
55 über, der den kleineren Außendurchmesser aufweist.
In der unbelasteten Stellung wird das Steuerorgan 51
durch die Kopfdruckfeder 65 in seine unterste Ruhe
stellung bewegt. In dieser Stellung ruht der Steuer
pilz 47 auf dem Bereich geringeren Außendurchmessers
der Steuerhülse 55.
Das Steuerorgan 51 ist konzentrisch zu Mittelachse 29
des Verschließkopfes 1 angeordnet. Es ist mit einer
ebenfalls konzentrisch zur Mittelachse 29 verlaufen
den Durchgangsbohrung versehen, die der Aufnahme
einer Ausstoßeinrichtung 73 dient. Diese weist einen
im Steuerorgan in Richtung der Mittelachse 29 hin-
und herbewegbaren Ausstoßstift 75 auf, der über das
obere Ende des Steuerkerns 57 hinausragt. Zwischen
der Oberseite des Steuerkerns 57 und einer durch eine
Mutter oder Scheibe gebildete Anschlagfläche 77 des
Ausstoßstifts 75 ist eine als Schraubenfeder ausge
bildete Rückholfeder 79 eingespannt, die eine nach
oben wirkende Druckkraft auf die Ausstoßeinrichtung
ausübt. Am unteren Ende des Ausstoßstifts 75 ist eine
Anschlagplatte 81 vorgesehen, deren Außendurchmesser
größer ist als die konzentrische, der Aufnahme der
Ausstoßeinrichtung 73 dienende Durchgangsöffnung im
Steuerorgan 51. Auf diese Weise wird verhindert, daß
der Ausstoßstift 75 durch die Rückholfeder 79 aus dem
Steuerorgan 51 herausgezogen wird.
Um den zylindrischen Ansatz 5 des Grundkörpers 3 ist
eine Befestigungseinrichtung 83 gelegt, mit deren
Hilfe der Verschließkopf 1 mit einer hier nicht ge
nauer dargestellten Aufnahmeeinrichtung 84 verbunden
wird. Die Befestigungseinrichtung ist so ausgelegt,
daß sie auf der Außenseite des zylindrischen Ansatzes
5 in Richtung der Mittelachse 29 verschiebbar ist.
Die Bewegung der Befestigungseinrichtung wird einer
seits durch einen Anschlag 85 begrenzt, der in einer
Durchmesserausweitung des zylindrischen Ansatzes be
steht, und andererseits durch den Aufnahmezylinder 7,
dessen Außendurchmesser größer ist als der des zylin
drischen Ansatzes 5.
Am Oberteil des Verschließkopfes 1 ist eine Freihub
einrichtung 87 vorgesehen. Diese besteht aus einer in
Längsrichtung gegenüber dem Verschließkopf 1 ver
schiebbaren Hülse 89, die im wesentlichen becher
förmig ausgebildet ist. Die Höhe der Seitenwände 91
der Hülse ist größer als der Abstand des Anschlags 85
zur oberen Begrenzungsfläche 93 des zylindrischen An
satzes 5. Der Boden 95 der Hülse 89 ist mit einer
Ausnehmung versehen, durch die die mit dem Außenge
winde des Steuerkerns 57 kämmende Befestigungsmutter
68 hindurchtreten kann.
Bei der in Fig. 1 wiedergegebenen Funktionsstellung
hängt der Verschließkopf 1 an der Befestigungsein
richtung 83, die dadurch an den Anschlag 85 des zy
lindrischen Ansatzes 5 stößt. Da die Hülse 89 der
Freihubeinrichtung 87 sich ebenfalls auf der Befesti
gungseinrichtung 83 abstützt, befindet sich der Boden
95 in einem Abstand von der oberen Begrenzungsfläche
93 des zylindrischen Ansatzes 5. Auf der dem zylin
drischen Ansatz abgewandten Seite des Bodens 95 liegt
eine sich an einem geeigneten Widerlager 97 ab
stützende Druckfeder 99 an, die als Schraubenfeder
ausgebildet ist.
Um eine Drehbewegung der Hülse 89 gegenüber dem zy
lindrischen Ansatz 5 zu vermeiden, ist diese mit
einem parallel zur Mittelachse 29 verlaufenden
Schlitz 101 versehen, der sich praktisch über die ge
samte Höhe der Seitenwand 91 erstreckt. In diesem
Schlitz ist ein Formelement, eine Paßfeder 103, ge
führt, die auf der Außenseite des zylindrischen An
satzes 5 auf geeignete Weise angebracht ist.
Fig. 1 zeigt den Verschließkopf 1 nach Aufnahme
eines Schraubverschlusses 37 von einer Zuführstation.
Der Kopf hängt frei in der Befestigungseinrichtung
83. Durch das Eigengewicht ruht daher der auf der
Außenwand des zylindrischen Ansatzes 5 vorgesehene
Anschlag 85 auf der Befestigungseinrichtung 83. Da
durch wird die sich auf der Befestigungseinrichtung
abstützende Freihub-Hülse 89 in ihre obere Stellung
verschoben, so daß ihr Boden 95 in einem Abstand zur
oberen Begrenzungsfläche 93 des zylindrischen An
satzes 5 angeordnet ist.
Der Schraubverschluß wird von den Aufnahmehebeln 9
gehalten, wobei die Haltekraft von den zugehörigen
Druckstücken 21 aufgebracht wird. Es zeigt sich, daß
unmittelbar nach der Aufnahme des Schraubverschlus
ses, nach dem sogenannten Picken, dieser noch nicht
ganz in den Verschließkopf eingeschoben ist.
Fig. 2 zeigt den in Längsrichtung geschnittenen Ver
schließkopf 1 in einer weiteren Arbeitsstellung, das
heißt, der Schraubverschluß 37 ist weiter in das In
nere des Verschließkopfes eingeschoben worden. In
Fig. 1 und 2 übereinstimmende Teile sind mit
gleichen Bezugszeichen versehen. Auf ihre Beschrei
bung wird hier verzichtet.
Der Schraubverschluß 37 wird dadurch in den Ver
schließkopf 1 eingeschoben, daß der Kopf gegenüber
einer Unterlage abgesenkt wird, so daß die Unterkante
des Schraubverschlusses aufliegt. In der in Fig. 2
dargestellten Stellung liegt der Schraubverschluß mit
seiner Oberkante, das heißt mit seinem Boden, gegen
die Unterkante des Steuerorgans 51 bzw. gegen die
untere Begrenzungsfläche des Steuerkerns 57 an. Um
eine Berührung des Verschließkopfes mit der Unterlage
zu vermeiden, wird der Schraubverschluß 37 nicht
gänzlich in das Innere des Verschließkopfes einge
schoben.
Mit der Ausstoßeinrichtung 73 wirkt ein Steuerstift
105 zusammen, der entlang der Mittelachse 29 in axi
aler Richtung verschiebbar angeordnet ist. Während
dieser Steuerstift in Fig. 1 auf der oberen Begren
zungsfläche des Ausstoßstifts 75 anliegt, ist er in
Fig. 2 gänzlich von diesem abgehoben.
Fig. 3 zeigt wiederum einen Längsschnitt durch den
Verschließkopf 1, wobei übereinstimmende Teile mit
identischen Bezugszeichen versehen sind.
Aus der Darstellung ist ersichtlich, daß ein zu ver
schließender Behälter 107 von unten in die Öffnung
des Schraubverschlusses 37 eingeführt wurde. Dies
kann dadurch geschehen, daß der Verschließkopf auf
den Behälter abgesenkt oder dieser gegenüber dem Ver
schließkopf angehoben wird. Aus dem Abstand zwischen
dem Boden 95 der Hülse 89 der Freihubeinrichtung 87
und der oberen Begrenzungsfläche 93 des zylindrischen
Ansatzes 5 ist erkennbar, daß zwischen Verschließkopf
1 und Behälter 107 in axialer Richtung keine Kräfte
einwirken, die das Eigengewicht des Verschließkopfes
überwinden. Das heißt, die Freihubeinrichtung 87
wurde noch nicht ausgelöst.
Auch wenn der Behälter 107 gegenüber der Darstellung
in Fig. 3 weiter angehoben würde, fände aufgrund der
Freihubeinrichtung 87 noch keine Betätigung des
Steuerorgans 51 statt. Vielmehr würde der zylindri
sche Ansatz 5 innerhalb der Hülse 89 entlanggleiten,
bis seine obere Begrenzungsfläche 93 am Boden 95 der
Hülse 89 anschlägt. Dabei wird der Schraubverschluß
37 lediglich durch das Eigengewicht des Verschließ
kopfes gegen den Behälter 107 gedrückt. Da eine Rota
tionsbewegung zwischen Verschließkopf und Behälter
stattfindet, wird dabei der Schraubverschluß an das
Gewinde des Behälters "angelegt", das heißt, mit
einem nur geringen Drehmoment aufgeschraubt. Dabei
kann sich der Schraubverschluß optimal gegenüber dem
Behälter ausrichten. Das Drehmoment wird ausschließ
lich von den Aufnahmehebeln 9 aufgebracht, die von
den Druckstücken 21 gegen den Schraubverschluß ge
drückt werden. Das Moment ist durch geeignete Wahl
der Druckstücke einstellbar. Es können dabei Druck
stücke mit einer vorgegebenen Schraubenfeder verwen
det werden. Es ist jedoch auch möglich, hier eine
Einstelleinrichtung vorzusehen, mit der die Druck
kraft des Druckstücks gewählt werden kann.
Wenn der Schraubverschluß so aufgebaut ist, daß zum
Aufbringen auf den Behälter 107 in axialer Richtung
eine größere Kraft aufgebracht werden muß, so kann
zwischen der oberen Begrenzungsfläche 93 des zylin
drischen Ansatzes 5 und dem Boden 95 der Hülse 89 ein
Federelement vorgesehen werden, dessen Kraft mög
licherweise einstellbar ist.
Die das Steuerorgan 51 in seine untere Stellung
drückende Kopfdruckfeder 65 ist so gewählt, daß sie
bei der Beaufschlagung mit dem Eigengewicht des Ver
schließkopfes 1 nicht zusammengerückt wird. Das heißt
also, während der Verschließkopf innerhalb der Frei
hubeinrichtung 87 angehoben wird, wird die Kopfdruck
feder 65 nicht komprimiert. Dadurch findet auch keine
axiale Verschiebung des Steuerorgans 51 innerhalb des
Verschließkopfes statt. Dies bedeutet außerdem, daß
die als Steuerschulter dienende Ringschulter 69 und
die zugehörige Anlaufschräge 71 gegenüber dem Steuer
pilz 47 des Verschließhebels 11 nicht verschoben
wird. Eine Verschwenkung der Verschließhebel 11 fin
det also bei einer Bewegung des zylindrischen An
satzes 5 innerhalb der Freihubeinrichtung 87 nicht
statt. Diese verharren also in ihrer ursprünglichen
Öffnungsstellung.
Fig. 4 zeigt wiederum einen Längsschnitt durch den
in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Verschließkopf.
Gleiche Teile sind auch hier mit gleichen Bezugs
zeichen versehen.
Gegenüber den vorangegangenen Figuren hat eine Rela
tivbewegung zwischen Verschließkopf 1 und Behälter
107 in axialer Richtung stattgefunden. Dadurch wurde
der Schraubverschluß 37 weiter in den Verschließkopf
hineinbewegt. Da der Schraubverschluß 37 mit seiner
Oberseite gegen die Unterkante des Steuerorgans 51
bzw. gegen dessen Steuerkern 57 drückt, findet bei
der weiteren Relativbewegung zwischen Verschließkopf
und Behälter eine Verschiebung des Steuerorgans 51
gegen die Druckkraft der Kopfdruckfeder 65 statt. Es
ist erkennbar, daß vor der Auslösung des Steuerorgans
51 der durch die Freihubeinrichtung 87 gegebene Weg
ausgenutzt wurde. Das heißt, zunächst findet eine Re
lativbewegung zwischen dem zylindrischen Ansatz 5 und
der Hülse 89 statt, bis die obere Begrenzungswand 93
am Boden 95 der Hülse anschlägt. Erst danach findet
die Relativbewegung des Steuerorgans 51 innerhalb des
zylindrischen Ansatzes 5 statt.
Durch die Bewegung des Steuerorgans findet auch eine
Verschiebung der Ringschulter 69 und der Anlauf
schräge 71 gegenüber dem Steuerpilz 47 des Ver
schließhebels 11 statt. Dadurch wird der Ver
schließhebel gegen den Uhrzeigersinn um die zuge
hörige Achse 39 verschwenkt. Das bedeutet, das untere
Ende des Verschließhebels schwenkt in Richtung auf
die Mittelachse 29. Je weiter das Steuerorgan 51
durch die Relativbewegung zwischen Behälter und Ver
schließkopf bewegt wird, um so weiter wird der Ver
schließhebel verschwenkt. Das heißt, die Anpreßkraft
des unteren Endes des Verschließhebels bzw. von des
sen Verschließbacke 53 auf der Seitenwand des
Schraubverschlusses 37 nimmt zu. Die Relativbewegung
wird so lange ausgeführt, bis die gewünschte Kraft
von der Verschließbacke 43 auf den Schraubverschluß
ausgeübt wird und damit das gewünschte Verschluß
moment eingestellt ist.
Es ist ersichtlich, daß die auf den Schraubverschluß
wirkenden Kräfte zu groß werden, wenn eine zu große
Kraft auf das Steuerorgan bzw. auf dessen Ring
schultern 69 ausgeübt wird. Um eine Beschädigung des
Schraubverschlusses, des Behälters und/oder des Ver
schließkopfes zu vermeiden, ist eine als Sicherungs
feder dienende Druckfeder 99 vorgesehen, die sich
einerseits auf der Oberfläche des Bodens 95 der Hülse
89 der Freihubeinrichtung 87 und andererseits an
einen geeigneten Widerlager 97 abstützt. Es ist mög
lich, durch geeignete Maßnahmen, die Druckkraft der
Druckfeder 99 einstellbar auszulegen.
Die Druckfeder 99 kann beim Festschrauben des Ver
schlusses 37 auf dem Behälter 107 so weit zusammenge
drückt werden, daß die Unterkante der Hülse 89 von
der Befestigungseinrichtung 83 abhebt.
In Fig. 4 berührt der Steuerstift 105, ebenso wie in
den Fig. 2 und 3, den Ausstoßstift 75 der Ausstoß
einrichtung 73 nicht.
Fig. 5 zeigt wiederum einen Schnitt durch den Ver
schließkopf 1, wobei Teile, die mit denen in den
Fig. 1 bis 4 übereinstimmen, mit gleichen Bezugs
zeichen versehen sind.
Bei dieser Darstellung hängt der Verschließkopf 1
aufgrund seines Eigengewichts an der Befestigungsein
richtung 83. Der Steuerstift 105 ist hier axial nach
unten verschoben und drückt damit auf den Ausstoß
stift 85 der Ausstoßeinrichtung 73. Der Ausstoßstift
bewegt sich dadurch gegen die Kraft der Rückholfeder
79 nach unten, so daß die Anschlagplatte 81 ebenfalls
nach unten bewegt wird. Der Bewegungsweg ist so groß
gewählt, daß die Anschlagplatte einen von den Auf
nahmehebeln 9 gehaltenen Schraubverschluß 37 aus dem
Verschließkopf 1 herausdrückt.
Nach der Verschiebung des Ausstoßstiftes 75 in seine
untere Stellung hebt sich der Steuerstift 105 wieder,
so daß erneut ein Schraubverschluß 37 von dem Ver
schließkopf 1 aufgenommen werden kann. In Fig. 1 ist
der Zustand dargestellt, unmittelbar bevor der
Steuerstift 105 von der oberen Begrenzungskante des
Ausstoßstifts 75 abhebt und diesen freigibt. Bei
einer Aufwärtsbewegung des Steuerstifts wird der Aus
stoßstift durch die Kraft der Rückholfeder 79 nach
oben bewegt, bis die Anschlagplatte 81 an der Unter
kante des Steuerkerns 57 anliegt. Aus den Fig. 1
bis 5 ist ersichtlich, daß der Steuerstift mit einer
Ausnehmung zur Aufnahme der Anschlagplatte versehen
ist, so daß die Unterfläche dieser Platte mit der
Unterseite des Steuerstifts im wesentlichen fluchtet.
Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch den unteren
Teil des kreissymmetrisch ausgebildeten Verschließ
kopfes 1 entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Linie
VI-VI. Teile die mit denen in den Fig. 1 bis 5
übereinstimmen, sind wiederum mit gleichen Bezugs
zeichen versehen.
Der Schnitt ist so gelegt, daß die Achsen 17 der Auf
nahmehebel 9 freiliegen.
Es zeigt sich, daß der Grundkörper 3 des Verschließ
kopfs 1 mit Nuten 109 versehen ist, in denen die
Spannelemente 9 und 11, also die Aufnahme und Ver
schließhebel verschwenkbar angeordnet sind. Überdies
ist der Grundkörper mit einer konzentrisch zur Mit
telachse 29 verlaufenden Ausnehmung versehen, in
welcher das Steuerorgan 51 beweglich angeordnet ist.
Quer zu den Nuten 109 sind Bohrungen 111 eingebracht,
die der Aufnahme der Achsen 17 dienen. Diese ver
laufen durch entsprechende Ausnehmungen 113 in den
Aufnahmehebeln 9. Zusätzlich können, wie bei diesem
Ausführungsbeispiel dargestellt, Lagerbuchsen 115
vorgesehen werden, die beispielsweise aus Sinterma
terial bestehen, so daß eine öllose, wartungsfreie
Lagerung erreicht ist.
Die Achsen 17 sind gegen axiale Verschiebungen durch
eine geeignete Sicherung 117, beispielsweise durch
eine senkrecht zur Achse verlaufende, in eine um
laufende Ringnut an der Achse eingreifende Maden
schraube gesichert. Außer den drei Aufnahmehebeln 9
weist das hier dargestellte Ausführungsbeispiel drei
Verschließhebel 11 auf. Die Hebel sind in gleich
mäßigen Abständen zueinander angeordnet, wobei die
Aufnahme- und Verschließhebel alternieren. Konzen
trisch zur Mittelachse 29 ist das Steuerorgan 51 an
geordnet. Bei dieser Darstellung ist der Ausstoßstift
75 der Ausstoßeinrichtung 73 erkennbar, der im In
neren des Steuerorgans 51 bzw. des Steuerkerns 57
verläuft.
Der Grundkörper 3 ist bei diesem Ausführungsbeispiel
rotationssymmetrisch ausgebildet. Er wird von der
Schutzhülse 13 umgeben, an der sich die Druckstücke
21 der Aufnahmehebel 9 abstützen.
Die Lagerung des Verschließhebels 11 ist identisch
aufgebaut.
Im folgenden werden die Funktion der Vorrichtung so
wie das Verfahren zur Aufbringung eines Schraubver
schlusses auf einen Behälter näher erläutert.
Wesentlich für die Funktion ist, daß eine Rotations
bewegung zwischen dem Verschließkopf 1 und dem Be
hälter 107 erfolgt. Dabei ist es unerheblich, ob sich
der Verschließkopf gegenüber dem Behälter oder dieser
sich gegenüber dem Verschließkopf dreht. Vorzugsweise
wird jedoch von einem feststehenden Behälter auszu
gehen sein, damit dessen Inhalt nicht aus der Be
hälteröffnung austreten kann.
Darüber hinaus ist eine axiale Relativbewegung
zwischen dem Verschließkopf 1 und dem Behälter 107
erforderlich, wobei auch hier davon ausgegangen wird,
daß der Behälter feststeht und der Verschließkopf be
weglich ausgebildet ist.
Zu Beginn des Verfahrens wird der Verschließkopf 1,
der aufgrund seines Eigengewichts an der Befesti
gungseinrichtung 83 hängt, auf einen von einer Zu
führeinrichtung herangeführten Schraubverschluß 37
abgesenkt. Bei der Zuführeinrichtung kann es sich
beispielsweise um einen sogenannten Zuführstern han
deln. Der Verschließkopf 1 wird nur so weit abge
senkt, daß er mit seiner Unterseite den Zuführstern
nicht berührt.
Der Verschließkopf 1 ist auf den aufzunehmenden
Schraubverschluß insofern abgestimmt, als der Öff
nungsbereich, also der Abstand zwischen dem Aufnahme
hebeln 9 bzw. den Verschließhebeln 11 so groß gewählt
ist, daß der Deckel in den Freiraum zwischen den He
beln eintreten kann. Diese Voraussetzung muß auch
dann erfüllt sein, wenn die hier als schwenkbare He
bel ausgebildeten Spannelemente anders aufgebaut
sind, beispielsweise horizontal verschiebbare Klemm
elemente aufweisen.
Die Verschließhebel 11 sind so eingestellt, daß sie
berührungslos über den Schraubverschluß übergreifen.
Die Aufnahmehebel 9 sind mit Hilfe der Begrenzungs
einrichtung 27 so eingestellt, daß ihr Abstand etwas
kleiner ist als der Außendurchmesser des Deckels. Die
Aufnahmebacken 33 werden durch den Schraubverschluß
37 entgegen der Federwirkung des Druckstücks 21 aus
einandergedrückt, so daß der Deckel von den Aufnahme
backen gehalten wird.
Die Aufnahmebacken 33 können beispielsweise aus hoch
glanzpoliertem Metall sein. Auf diese Weise wird eine
Beschädigung der Außenseite der Schraubverschlüsse,
die beispielsweise einen Decklack tragen kann, vermieden.
Es ist auch möglich, die Aufnahmebacken
aus Kunststoff herzustellen oder mit Kunststoff zu
belegen.
Anschließend wird der Verschließkopf 1 gegenüber
einer Unterlage bzw. gegenüber einem geeigneten
Widerlager weiter abgesenkt, so daß die Unterkante
des Schraubverschlusses 37 gegen die Unterlage bzw.
gegen das Widerlager stößt. Die von den Aufnahme
hebeln 9 aufgebrachten Anpreßkräfte sind nur so ge
ring, daß der Schraubverschluß 7 von dem Verschließ
kopf 1 getragen werden kann. Sie reichen jedoch nicht
aus, daß Eigengewicht des Verschließkopfes bei einem
weiteren Absenken desselben zu tragen. Das heißt
also, der Schraubverschluß 37 wird gegen die Halte
kraft der Aufnahmehebel 9 weiter in den Freiraum des
Verschließkopfes gedrückt. Die Abwärtsbewegung des
Verschließkopfes wird beendet, bevor dessen Unter
seite die Unterlage bzw. das Widerlager berührt.
Die Verschiebung des Verschlusses in den Verschließ
kopf wird hier dadurch begrenzt, so daß das Steuer
organ 51 mit seiner Unterkante auf der Oberseite des
Schraubverschlusses 37 zu liegen kommt. Zur Schonung
der Oberfläche des Verschlusses ist es möglich, die
Unterseite des Steuerorgans 51 bzw. des zugehörigen
Steuerkerns 57 mit einer elastischen Auflage zu ver
sehen, die hier nicht dargestellt ist.
Fig. 1 zeigt den Schraubverschluß 37 in einem Ver
schließkopf 1 unmittelbar nach der Aufnahme aus einer
Zuführeinrichtung.
Fig. 2 zeigt den weiter in den Verschließkopf einge
drückten Schraubverschluß, der mit seiner Oberseite
hier an der Unterfläche des Steuerkerns 37 anliegt.
Die Aufnahme des Schraubverschlusses 37 zwischen den
Aufnahmehebeln 9 erfolgt aufgrund des Eigengewichts
des Verschließkopfs 1. Dieser hängt frei an einer ge
eigneten Aufnahmeeinrichtung 84, an der er mittels
einer Befestigungseinrichtung 83 angebracht ist. Die
Aufnahmeeinrichtung rotiert bei dem hier dargestel
lten Ausführungsbeispiel. Die Drehbewegung der Auf
nahmeeinrichtung bewirkt eine Rotation des Ver
schließkopfes. Es ist jedoch eine Kupplung vorge
sehen, die vorzugsweise einstellbar ausgelegt ist.
Bei einem vorgebbaren, auf den Verschließkopf wirken
den Moment löst diese Kupplung aus, so daß der
Schließkopf auch bei einer fortgesetzten Rotation der
Aufnahmeeinrichtung zum Stillstand kommt. Die Kupp
lung ist auf das gewünschte Verschließmoment ein
stellbar, also auf das maximale Moment, mit dem der
Schraubverschluß auf den Behälter aufgeschraubt wer
den soll.
In axialer Richtung gesehen ist eine Verschiebung des
Verschließkopfes gegenüber der Aufnahmeeinrichtung
möglich, die hier aus Gründen der besseren Übersicht
lichkeit nicht dargestellt ist. Bei einer axialen
Verschiebung des Verschließkopfes nach oben wird
zunächst die Freihubeinrichtung 87 ausgelöst, das
heißt, der Verschließkopf wird angehoben. Dabei be
wegt sich der zylindrische Ansatz 5 des Verschließ
kopfs 1 innerhalb der Hülse 89 der Freihubeinrichtung
87. Diese Bewegung wird begrenzt dadurch, daß die
obere Begrenzungsfläche 93 des zylindrischen Ansatzes
5 gegen den Boden 95 der Hülse 89 anschlägt.
Sollte bei der Aufnahme des Schraubverschlusses 31
oder beim Einschieben des Deckels, dem Nachpicken,
der Verschließkopf den Zuführstern, bzw. Unterlage
berühren, ist also eine Ausweichbewegung möglich.
Nach dem vollständigen Aufnehmen des Schraubver
schlusses im Verschließkopf findet eine Ausrichtung
desselben gegenüber dem zu verschließenden Behälter
107 statt. Dann wird bei diesem Ausführungsbeispiel
der Verschließkopf 1 auf den Behälter 107 abgesenkt.
Es ist auch möglich, den Behälter gegenüber dem Ver
schließkopf anzuheben.
Aufgrund des Freihubs wirkt zunächst lediglich das
Eigengewicht des Verschließkopfes 1 auf den auf den
Behälter 107 aufgebrachten Schraubverschluß 37.
Sollte aufgrund der Ausführungsform des Verschlusses
eine höhere Kraft zum Aufsetzen desselben erforder
lich sein, so kann zwischen den Boden 95 und die
obere Begrenzungsfläche 93 eine Druckfeder einge
bracht werden, deren Kraft möglicherweise einstellbar
ist.
Die Freihubeinrichtung 87 erlaubt also ein Aufsetzen
des Schraubverschlusses 37 auf den zu verschließenden
Behälter mit einer reduzierten Aufsetzkraft. Während
der Rotation des Verschließkopfs 1 gegenüber dem Be
hälter 107 kann der Schraubverschluß 37 ausgerichtet
und "angelegt" werden, das heißt, er wird mit einer
geringen Anfangskraft auf das Gewinde des Behälters
aufgeschraubt. Dabei wird das Drehmoment von der An
preßkraft der Aufnahmehebel 9 bestimmt.
Der Verschließkopf 1 wird anschließend weiter gegen
über dem Behälter 107 abgesenkt, bis der Weg der
Freihubeinrichtung 87 voll ausgeschöpft ist und die
obere Begrenzungsfläche 93 des zylindrischen Ansatzes
5 des Verschließkopfs 1 gegen den Boden 95 der Hülse
89 der Freihubeinrichtung 87 anschlägt. Bis zu diesem
Moment wird die Kopfdruckfeder 65, die auf die obere
Begrenzungsfläche 63 der Steuerhülse 55 wirkt nicht
zusammengedrückt. Das heißt, es findet keine Relativ
bewegung des Steuerorgans 51 im Verschließkopf 1
statt. Dadurch findet auch keine Verlagerung der Ver
schließhebel 11 statt, die sich über ihren Steuerpilz
47 auf der Außenseite der Steuerhülse 55 abstützen.
Wird die Anpreßkraft des Verschließkopfs 1 auf den
Behälter 107 weiter erhöht, findet eine Kompression
der Kopfdruckfeder 65 und damit eine Verlagerung des
Steuerorgans 51 und seiner Steuerhülse 55 innerhalb
des Verschließkopfs 1 statt. Dadurch gleitet der am
oberen Ende des Verschließhebels 11 vorgesehene
Steuerpilz 47 auf der Außenseite der Steuerhülse 55
und auf der Anlaufschräge 71, die als Rampe der Ring
schulter 69 dient. Durch diese Rampe wird der hier
linsenförmig abgeflachte Steuerpilz 47 von der Mit
telachse 29 wegbewegt, so daß eine Schwenkbewegung
des Verschließhebels 11 gegen den Uhrzeigersinn um
die zugehörige Achse 39 eintritt. Um den Verschleiß
bei der Relativbewegung der Steuerhülse 55 gegenüber
dem Steuerpilz 47 gering zu halten, bestehen diese
beiden Teile vorzugsweise aus einem harten bzw. ge
härtetem Material. Die übrigen Teile des Ver
schließhebels 11 und die des Steuerorgans 51 können
aus weicherem Material, beispielsweise aus Aluminium
oder Kunststoff gefertigt sein.
Bei der genannten Schwenkbewegung der Verschließhebel
11, die gegen die Druckkraft der Druckstücke 41 er
folgt, bewegt sich das untere Ende dieser Hebel auf
die Mittelachse 29 zu. Damit wird schließlich die
Verschließbacke 43 des Verschließhebels 11 mit der
Außenseite des Schraubverschlusses 37 in Eingriff ge
bracht. Je größer die von unten auf das Steuerorgan
51 wirkende Kraft ist, um so größer ist die den Ver
schließhebel verschwenkende Kraft. Dadurch wird auch
die von außen auf den Schraubverschluß einwirkende
Verschließkraft erhöht. Die Verschließhebel 11 er
greifen also den Schraubverschluß 37 und drehen ihn
auf dem Behälter 107 fest, während der Behälter in
den Verschließkopf gedrückt wird. Schließlich ist das
von den Verschließhebeln aufgebrachte Verschlußmoment
erreicht. Um eine Relativbewegung der Verschließ
backen 43 auf der Außenseite des Schraubverschluß zu
verhindern, wird die Rotation des Verschließkopfs ge
genüber dem Schraubverschluß bzw. dem Behälter bei
Erreichen des Verschlußmoments beendet.
Die Rotation zwischen Verschließkopf 1 und Behälter
107 kann auf beliebige Weise beendet werden. Bei
spielsweise ist es möglich, daß sich der Behälter mit
gleicher Drehgeschwindigkeit mit dem Verschließkopf
bewegt. Vorzugsweise wird jedoch eine Kupplung in der
den Verschließkopf 1 in Rotation versetzenden Auf
nahmeeinrichtung vorgesehen, die bei Erreichen des
Verschließmoments auslöst. Das Auslösemoment der
Kupplung sollte einstellbar sein, damit eine Anpas
sung an verschiedene Verschließmomente möglich ist.
In der Aufnahmeeinrichtung ist eine Druckfeder 99
vorgesehen, die bei einer zu großen axialen Kraft
eine Ausweichbewegung des Verschließkopfes ermög
licht. Damit werden die axialen Kräfte begrenzt.
Diese Feder dient dazu, Beschädigungen sowohl des
Verschließkopfes als auch des Verschlusses bzw. Be
hälters zu vermeiden. Sie hat aber auch den Sinn, Hö
hentoleranzen des Behälters auszugleichen.
Am Ende des Verschließvorgangs hebt sich der Ver
schließkopf 1 von dem Schraubverschluß 37 bzw. von
dem Behälter 107. Dadurch bewegt sich der Steuer
bolzen 57 des Steuerorgans 51 unter Einwirkung der
Kopfdruckfeder 65 in seine Ausgangsstellung zurück,
nämlich nach unten. Dabei gleitet der Steuerpilz 47
auf der Anlaufschräge 71 entlang, bis er den Bereich
der Steuerhülse 55 mit dem Außenumfang erreicht, der
geringer ist, als der der Anlaufschräge bzw. der
Ringschulter 69. Dabei bewegt sich der Steuerpilz und
damit das obere Ende des Verschließhebels 11 auf die
Mittelachse 29 zu, so daß eine Schwenkbewegung des
Verschließhebels im Uhrzeigersinn erfolgt. Dadurch
entfernt sich die Verschließbacke 43 von der Mittel
achse 29 und gibt den Schraubverschluß 37 frei.
Bevor der Verschließkopf 1 zu der Zuführeinrichtung
für die Schraubverschlüsse bewegt wird, findet eine
Aktivierung der Ausstoßeinrichtung 73 statt. Dazu
wird der Steuerstift 105, der z.B. Teil der Aufnahme
einrichtung ist, nach unten bewegt und drückt den
Ausstoßstift 75 gegen die Kraft der Rückholfeder 79
nach unten. Damit bewegt sich auch die Anschlagplatte
81, die vorzugsweise an der Unterseite des Steuer
kerns 57 versenkt angeordnet ist, nach unten und zwar
mindestens soweit, bis sie etwa die Unterkante des
Verschließkopfs 1 erreicht. Auf diese Weise wird
sichergestellt, daß im Verschließkopf angeordnete,
von den Aufnahmehebeln 9 gehaltene Schraubverschlüsse
37 ausgestoßen werden, die nicht auf einen Behälter
107 geschraubt wurden. Wird nun der Verschließkopf 1
in der Zuführeinrichtung auf einen neuen Schraubver
schluß abgesenkt, so wird eine Beschädigung des auf
zunehmenden Verschlusses, aber auch des in dem Ver
schließkopf angeordneten Verschlusses ausgeschlossen.
Aus den Fig. 3 und 4 ist erkennbar, daß der Außen
durchmesser des unteren Bereichs des Steuerkerns 57
so auf den Innendurchmesser des Behälters 107 abge
stimmt ist, daß der Steuerkern in das Innere des Be
hälters eintreten kann, wenn ausnahmsweise kein
Schraubverschluß 37 in dem Verschließkopf 1 angeord
net ist. Dadurch wird vermieden, daß das Steuerorgan
51 allein durch einen Behälter ausgelöst wird, der in
das Innere des Verschließkopfs tritt. In einem
solchen Fall würden sonst die Verschließhebel 11 das
Außengewinde des Behälters beschädigen.
Aus dem oben Gesagten wird deutlich, daß der Ver
schließkopf 1 zwei Funktionen hat:
Er kann erstens Schraubverschlüsse von einer Zuführ
einrichtung aufnehmen und zu einem zu verschließenden
Behälter transportieren. Der Behälter kann dann mit
hilfe einer herkömmlichen Verschließeinrichtung
verschlossen werden. Der Verschließkopf kann aber
auch zweitens Behälter verschließen, auf die schon
ein Schraubverschluß aufgesetzt wurde. Das heißt
also, dieser Verschließkopf kann mit herkömmlichen
Verschließanlagen kombiniert werden, bei denen die
Schraubverschlüsse im sogenannten Schleppverfahren
auf die Behälteröffnung aufgebracht werden. Es ist
daher auch möglich, je nach Verwendungszweck des
Verschließkopfs entweder die Aufnahme- oder die Ver
schließhebel wegzulassen.
Bei der Aufnahme von Schraubverschlüssen, beim
Picken, muß sichergestellt sein, daß die Verschlüsse
mit der Öffnung nach unten aufgenommen werden. Es
müssen also geeignete Sortierwerke, gegebenenfalls
die Kontrolleinrichtung, vorgeschaltet werden.
Grundsätzlich können auch jeweils zwei Aufnahme- und
Verschließhebel vorgesehen werden, es hat sich jedoch
gezeigt, daß bei drei Hebeln eine optimale Zentrie
rung des Verschlusses möglich ist. Grundsätzlich ist
es auch denkbar, jeweils mehr als drei Hebel einzu
setzen.
Claims (15)
1. Verschließkopf zum Aufbringen eines Schraubver
schlusses auf einen Behälter, mit mindestens zwei gegenüber
den Seitenwänden des Schraubverschlusses um je
eine Achse schwenkbeweglichen Verschließhebels, die
mit je einem elastisch federnden ersten Druckstück
in Offenstellung bringbar und von einem konzentrisch
zur Mittelachse des Verschließkopfes angeordneten
Steuerorgan betätigbar sind, gekennzeich
net durch mindestens zwei Aufnahmehebel (9) für den
Schraubverschluß (37), die alternierend zu den Verschließhebeln
(11) um je eine Achse (17) schwenkbar
angeordnet und von je einem elastisch federnden
zweiten Druckstück (21) in ihre geschlossene Stellung
bringbar sind.
2. Verschließkopf nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine die Schwenkbewegung jedes Aufnahmehebels
(9) derart einschränkende Begrenzungseinrichtung
(27), daß der Innendurchmesser eines eingeschriebenen
Kreises innerhalb der in Offenstellung befindlichen
Aufnahmehebel (9) nur wenig kleiner ist als
der Außendurchmesser des Schraubverschlusses (37).
3. Schraubverschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Begrenzungseinrichtung (27)
von verstellbaren Anschlägen gebildet ist.
4. Verschließkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Begrenzungseinrichtung von senkrecht
zur Mittelachse des Verschließkopfes angeordneten
Schrauben gebildet ist.
5. Verschließkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß je drei Verschließhebel
(11) und je drei Aufnahmehebel (9)
vorgesehen sind, wobei die Verschließhebel (11) und
die Aufnahmehebel (9) jeweils im gleichen Abstand
zueinander angeordnet sind.
6. Verschließkopf nach Anspruch 5, gekennzeichnet
durch einen Grundkörper (3) mit Ausnehmungen
(109) für die Verschließ- und Aufnahmehebel (11, 9)
sowie einer Führung für das Steuerorgan (51).
7. Verschließkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuerorgan (51) von einem Federelement
(65) in eine Entriegelungsstellung bringbar
ist, in der die Verschließhebel (11) in einem Abstand
zum Schraubverschluß (37) angeordnet sind.
8. Verschließkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Freihubeinrichtung
(87) die eine Relativbewegung des Verschließkopfes
(1) gegenüber einer den Verschließkopf (1)
haltenden Aufnahmeeinrichtung (84) ermöglicht.
9. Verschließkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Freihubeinrichtung (87) eine in
Längsrichtung gegenüber dem Verschließkopf (1) verschiebbare
Hülse (89) aufweist, die sich auf einer
den Verschließkopf mit der Aufnahmeeinrichtung
(84) verbindenden Befestigungseinrichtung (83) abstützt
und die gegenüber dem Verschließkopf (1) gegen
Verdrehen gesichert ist.
10. Verschließkopf nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ausstoßeinrichtung
(73), die mit einem in seiner Längsrichtung
gegen die Kraft eines Rückholelements (79)
verschiebbaren Ausstoßorgan (75) versehen ist, welches
das Steuerorgan (51) in Längsrichtung durch
dringt.
11. Verfahren zum Verschließen von Behältern mit
einem Schraubverschluß, bei dem einem Verschließkopf
ein Schraubverschluß zugeführt und von Verschließhebeln
des Verschließkopfes auf die Öffnung
des Behälters durch eine Rotationsbewegung zwischen
Verschließkopf und Behälter aufgeschraubt wird,
dadurch
gekennzeichnet, daß der Verschließkopf (1)
auf einen mit einen mit der Öffnung nach unten angeordneten
Schraubverschluß (37) abgesenkt, so daß dieser
zwischen elastisch federnd vorgespannten Aufnahmehebeln
(9) aufgenommen wird, daß dann der Verschließkopf
(1) mit dem Schraubverschluß (37) auf
den zu verschließenden Behälter (107) abgesenkt und
unter Einwirkung des von den Aufnahmehebeln (9)
übertragenden Moment aufgeschraubt wird, daß anschließend
durch weitere Relativbewegung in Längsrichtung
zwischen Verschließkopf (1) und Behälter
(107) ein Steuerorgan (51) betätigt wird, welches
ein Verschwenken von Verschließhebeln (11) bewirkt,
so daß der Schraubverschluß (37) durch die Verschließhebel
(11) ergriffen und auf dem Behälter
(37) festgeschraubt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Erreichen des Verschließmoments
die Drehbewegung zwischen Behälter (107) und Verschließkopf
(1) beendet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rotationsbewegung durch Auslösung
einer Kupplung beendet wird.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß nach
Beendigung des Verschließvorgangs der Verschließkopf
(1) vom Behälter (107) abgehoben wird, wodurch
die Verschließhebel (11) den Schraubverschluß (37)
freigeben.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß vor Aufnahme
eines neuen Schraubverschlusses (37) eine
Ausstoßeinrichtung (73) betätigt wird, die einen
noch im Verschließkopf (1) vorhandenen Schraubverschluß
(37) ausstößt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893912324 DE3912324A1 (de) | 1989-04-16 | 1989-04-16 | Verschliesskopf |
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Publications (2)
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DE3912324A1 DE3912324A1 (de) | 1990-10-25 |
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