-
Verfahren und Vorrichtung zum selbsttätigen Füllen und Verschließen
von Hohlgefäßen aus Papier, Pappe o. dgl. Die bei dein selbsttätigen Füllen und
Verschließen von Glasflaschen für Bier, Milch, Mineialwasser u. dgl. gebräuchlichen
Verfahren und Vorrichtungen lassen sich nur in beschränktem Maße anwenden, wenn
es gilt, Hohlgefäße. aus Papier, Pappe o. dgl. selbsttätig zu füllen und zu verschließen.
Die Ursache liegt darin, daß die Gefäße aus Papier und Pappe ganz bestimmte Formen
erhalten müssen, da sie in ihrer äußeren Widerstandsfähigkeit den Gefäßen aus Glas-
oder Metall wesentlich nachstehen und daß schließlich andere Verschlußorgane erforderlich
sind.
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum selbsttätigen
Füllen und Verschließen von beispielsweise kegelförmigen Flaschen aus Papier, Pappe
o. dgl., welche sich nach oben verjüngen und mit einem runden, gepreßten Papierdeckel
verschlossen werden. Es genügt nicht, diesen Pappdeckel einfach auf oder in das
Gefäß zu drücken, er muß vielmehr noch durch einen Klebstoff mit der Mündung verbunden
werden. Letzterer ist fernerhin so auf die Gefäßmündung aufzutragen, daß eine Berührung
desselben mit der Flüssigkeit nach erfolgter Füllung nicht eintreten kann. Dieser
Klebstoff ist außerdem derart zusammengesetzt, daß er keinerlei Geschmacks- oder
Geruchseinwirkung auf den Inhalt der Flasche ausübt.
-
Die Durchführung des Verfahrens geschieht erfindungsgemäß derart,
daß die zu füllenden und zu verschließenden Gefäße aus einem aufrecht stehenden
Rohr mittels einer aus geschlitzten Scheiben bestehenden Verteilvorrichtung dem
Füller zugeführt und nach in bekannter Weise erfolgter Füllung und Überleitung in
einer Verschlußvorrichtung in dieser zunächst an der Mündung beleimt- und dann mit
einer Verschlußkappe, - die durch eine zwangsläufig gesteuerte Vorrichtung periodisch
freigegeben wird, versehen werden: Das Zuführen der Gefäße geschieht derart, daß
am unteren Teil des Zuführungsrohres in bestimmtem Abstand zueinander zwei fest
mit einer senkrechten, parallel zum Rohr gelagerten Welle verbundene, horizontal
liegende Scheiben angeordnet sind, welche im Zusammenarbeiten mit einer Führungshülse
die zu füllenden Gefäße nacheinander dem Einführungsstern des Füllers zuführen.
-
Die obere der vorerwähnten horizontal liegenden Scheiben besitzt Schlitze,
welche in radialer Richtung in sich verschieden breit und derart geformt sind, daß
die Gefäße nur dann durchfallen können, wenn sich der breite Teil eines Schlitzes
unter dem Gefäß befindet, während der schmale Teil des Schlitzes hinreichend Platz
für den oberen engeren Gefäßmantel bietet.
-
Die untere der vorerwähnten Scheiben besitzt schlitzartige Durchbrechungen,
welche das Durchfallen der Gefäße "estatten utid derart zu den Durchbrechungen der
oberen
Scheibe angeordnet sind, daß bei Drehung beider Scheiben
in Pfeilrichtung das Gefäß von der oberen Scheibe zunächst auf die untere Scheibe
fällt und erst dann weiter auf eine Platte gelangt, sobald der schmale Teil einer
Aussparung der oberen Scheibe und die Barunterliegende Durchbrechung der unteren
Scheibe sich im Bereich des Zuführungsrohres befinden.
-
Die unter den Scheiben liegende Führungshülse ist nach unten hin mit
einem Ausschnitt versehen, welcher den Durchtritt des Gefäßes nach dem Füller gestattet.
-
Die Beleimungs- und Verschlußvorrichtung sind nebeneinander an einem
gemeinsamen auf- und abwärts gleitenden Schlitten befestigt.
-
Der Boden des Leimbehälters besitzt eine nach oben kegelförmig hochgezogene
Durchbrechung, welche zur Einführung der zu beleimenden Gefäße in die Beleimungsvorrichtung
dient und wird der Leim mittels einer Walze auf ein Band und von diesem durch Niedersenken
der ganzen Beleimungsvorrichtung auf die Mündung des Gefäßes übertragen.
-
Die Bewegung der Leimwalze und des Leimbandes wird mittels eines Schwinghebels
und eines Sperrgetriebes von der auf und ab gehenden Bewegung der ganzen BeleimungsvoZrichtung
abgeleitet.
-
Die -Verschlußvorrichtung im Verschlußköpf :.ist mit Kulissensteinen
ausgerüstet, welche -die Verschlußkappe so lange festhält, bis diese sich beim Senken
der Vorrichtung auf die Mündung des Gefäßes legt, worauf die Kulissensteine zurückgezogen
werden, um der Verschlußkappe beim Anheben der Vorrichtung freien Durchgang zu lassen.
-
Das Zurückziehen der Kulissensteine gegen das.= Gehäuse- des Verschließapparates
geschieht mittels einer verschiebbaren Hülse, die mit fingerartigen, in Schlitze
der Kulissensteine eingreifenden Ansätzen versehen ist, derart, daß beim Verschieben
der Hülse nach oben die Kulissensteine nach außen gegen das Gehäuse zu wandern.
-
Das Verschieben der Kulissensteine in die Ausgangsstellung erfolgt
mittels an einer Hülse angebrachter abgeschrägter Ansätze, die in der letzten Bewegungsphase
der nach oben gehenden Verschiießvorrichtung gegen den Außenrand der Kulissensteine
drücken, derart, daß der Bund einer mit einer Hülse verbundenen S@anbe bc#;vn einen
feststehenden Anschlag anläuft. Letztgenannte Stange ist mittels eines Armes und
einer Stange gelenkig mit dem zur Regelung der Verschlußkappenzufuhr dienenden Winkelhebel
verbunden, und letzterer gibt den Kappenzulauf kurz nach Anlaufen des Bundes gegen
einen Anschlag dadurch frei, daß eine Sperrnase -mittels einer Steuergabel zurückgezogen
und der Winkelhebel unter Einwirkung einer Feder zurückgedreht wird.
-
Die Gesamtanordnung der Vorrichtung um derartige konische Flaschen
aus Papier, Pappe u. dgl. gemäß der Erfindung in fließender Arbeitsweise selbsttätig
, dem Füller zuzuführen und nach- erfolgter Füllung selbsttätig zu verschließen
sowie die Art der einzelnen Bestandteile, finit welchen die verschiedenen -Arbeitsverrichtungen
ausgeführt wer-- den, ist in den beiliegenden Abbildungen dargestellt: Es zeigen
Abb. i -die Form des Hohlgefäßes mit aufgesetzter Verschlußkappe im Längsschnitt,
Abb. 2 die Gesamteinrichtung in der Seitenansicht, Abb. 3 die Gesamteinrichtung
im Grundriß, Abb. q. die Zuführungsvorrichtung der Flaschen zum Füller im Längsschnitt,
Abb. 5 die Draufsicht auf die obere Verteilscheibe b mit Einführungsstern, Abb.
6 die Draufsicht auf die untere Verteilscheibe d mit Einführungsstern, Abb.7 einen
Längsschnitt durch die Beleimungsvorrichtung für die Mündung der Hohlgefäße, Abb.8
einen Querschnitt durch die Beleimungsvorrichtung, _ Abb.9 und io einen Längsschnitt
durch die Verschlußvorrichtung in verschiedenen Arbeitsstellungen, Abb. i i eine
Draufsicht auf die Kappe nhaltev orrichtung im Verschlußkopf.
-
Die zu füllenden Hohlgefäße werden übereinander in das senkrecht oder
nahezu senkrecht stehende Zuführungsrohr d gesteckt und durch die sich langsam mit
der Welle 1a drehenden Scheiben b und g an dem hemmungslosen Herabfallen gehindert.
-
Das Zuführungsrohr a dient gewissermaßen als Vorratsbehälter und ,wird
auf irgendeine Weise dauernd aufgefüllt. Unter der Bodenöffnung des Rohres a liegt
eine aus den Scheiben b und d bestehende Gefäßverteilvorrichtung.
-
Die Scheibe b dieser Vorrichtung besitzt Schlitze cl und c2, die Scheibe
d Schlitze ei und e2. Beide Scheiben sind auf der Welle k in solcher Lage befestigt,
daß die Schlitzöffnungen gegeneinander die einmal festgelegte Stellung beibehalten.
Die gestrichelten Linien in Abb.5 und 6 stellen die Lage der Schlitze cl, c, und
e1, e_ dar, wenn sich die Welle ia und mit ihr die Scheiben b und d
in der
Pfeilrichtung um 9o° weitergedreht' haben.
-
Befindet sich der weite Teil der Schlitzöffnung cl der Scheibe b unter
dem Zuführungsrohr a, so fällt das Gefäß[, durch den
Schlitz
cl auf die Scheibe d und wird hier durch die feststehende Hülse t.'1 gehindert,
an der Drehbewegung der Scheibe d teilzunehmen. Sobald der Schlitz e2 der Scheibe
d unter den Boden des Gefäßes f, gelangt, fällt dieses durch die Scheibe d auf die
Grundplatte h. Darauf wird das Gefäß f1 von einem Stern g erfaßt und durch die Aussparung
2, einer ebenfalls feststehenden Führungshülse t2 hindurch dem Füller zugeführt.
Sobald das Gefäß f, durch die Scheibe d hindurchfällt, folgt ihr sofort das darüberstehende
Gefäß j2. Dieses muß aber zunächst auf Scheibe b Halt machen, da letztere sich inzwischen
so weit gedreht hat, daß jetzt der schmale Teil des Schlitzes cl unter dem Rohr
a steht. Die schmale Aussparung der Schlitze c, und c2 in der Scheibe b muß so bemessen
sein, daß sie wohl für die oben verjüngten Durchmesser der Hohlgefäße Platz bietet,
sie aber den Gefäßboden wegen seines größeren Durchmessers nicht hindurchläßt. Das
weitere Durchfallen des Gefäßes f2 erfolgt erst dann, wenn die Scheibe b sich so
weit gedreht hat, daß die breitere Aussparung des Schlitzes c., sich unter dem Gefäßboden
befindet.
-
Der Arbeitsgang der Verteilv orrichtung geschieht also nacheinander
wie folgt: Aufsetzen des Gefäßes auf Scheibe b, Durchfallen des Gefäßes durch die
Scheibe b, Aufsetzen des Gefäßes auf Scheibe d, Durchfallen des Gefäßes durch die
Scheibe d, Aufsetzen des Gefäßes auf Platte h, Abschieben des Gefäßes vermittels
Stern g. Welle lt und Stern g sind durch starre, in der Zeichnung nicht dargestellte
Getriebeteile so miteinander verbunden, daß die Scheiben b und d sich immer in genau
vorgeschriebenen Stellungen zum Stern g befinden.
-
Der Vorgang des Füllens und das Weitertransportieren der gefüllten
Gefäße zur Verschlußvorrichtung geschieht in bekannter Weise. Das Aufbringen des
Verschlusses auf die Gefäßmündung ist dagegen wieder neu. Der gepreßte Verschlußdeckel
aus Papier, Pappe o. dgl. wird auf die Mündung des Gefäßes gedrückt, nachdem diese
vorher mit Leim bestrichen bzw. betupft ist.
-
Die Beleimungs- und eigentliche Verschlußvorrichtung sind miteinander
verbunden und werden mittels eines nicht gezeichneten Kurbelgetriebes an einer feststehenden
Säule D, (Abb. 7, 8) in Schlittenführungen langsam auf und ab bewegt. Befindet sich
ein Gefäß unter der Beleimungsvorrichtung, so senkt sich diese so weit, daß ein
mit Leim überzogenes Band o die Gefäßmündung leicht berührt. Ist die Mündung mit
Leim betupft, wandert das Gefäß zur Verschlußvorrichtung weiter, nachdem sich der
Beleimungsapparat von der Gefäßmündung abgehoben hat. Die Beleimung geschieht wie
folgt: Der Leimbehälter. i (Abb.7, 8), welcher alle zur Vorrichtung gehörenden Bestandteile
trägt, besitzt eine kegelförmig nach oben hochgezogene Durchbrechung in, welche
gestattet, daß die :Mündung des Hohlgefäßes f an ein über zwei Rollen n, und rat
laufendes Gummiband o gelangen kann und dabei sicher eingeführt wird, sobald sich
der Leimapparat nach unten senkt. Der irn Leimbehälter L befindliche Leim wird durch
eine sich drehende Walze p ständig auf das Band o übertragen. Die Drehbewegung der
Walze p und des Leimbandes o ist eine intermittierende; sie wird durch den auf der
Welle q gelagerten Gabelhebel r hervorgebracht, welcher bei der Aufwärts- und Abwärtsbewegung
des ganzen Leimapparates um den feststehenden Bolzen s schwingt. Diese schwingende
Bewegung wird mittels der Klinket und dem Schaltrad tt sowie den Stirnrädern
v,
und v2 auf die Walze p übertragen. Diese gleitet durch die Leimmasse im
Behälter l und überträgt den Leim auf das Band o. Durch den Abstreifer w kann die
jeweils gewünschte Stärke der Leimschicht geregelt werden. Bei der Abwärtsbewegung
des Apparates berührt die Mündung des Bechers bzw. des Gefäßes f das mit der Leimschicht
versehene Band o, wodurch die Übertragung des Leimes auf die Gefäßmündung erfolgt.
Durch entsprechende Bemessung des Schwinghebels r- in Verbindung mit der starren
Übertragung auf Walzen und Band wird eine zwangläufige Fortbewegung des leimtragenden
Bandes um eine bestimmte Strecke bewirkt, so daß also für das Betupfen jeder Gefäßmündung
das Band o gleichmäßig mit frischem Leim versehen ist.
-
Um den Apparat nach beendetem Betrieb sofort leicht und gründlich
reinigen zu können, ist er mit einem Deckel x versehen, welcher nach Lösen der Verschlußschraube
y abgenommen werden kann, so daß die ganze Beleimungsvorrichtung mit allen ihren
Bestandteilen offen liegt.
-
Die Verschlußv orrichtung (Abb. 9 bis i i ) besteht aus dem eigentlichen
Verschließapparat A, dem Aufnahmebehälter B für die Verschlußkappen, dem Verbindungskanal
C zwischen Behälter B und Verschließapparat A sowie einer Vorrichtung zum Arretieren
und Freilassen der Verschlußkappen beim Übergang vom Kanal C in denVerschließapparatA.
Der Aufnahmebehälter B besitzt gleichzeitig eine Verteilvorrichtung, welche dafür
sorgt, daß die Verschlußkappen alle in vorgeschriebener Lage in den Verbindungskanal
C und von dort in den Verschließapparat A gelangen.
-
Verschlußapparat, Aufnahmebehälter und
alle sonstigen
Bestandteile der Verschließvorrichtung sowie die vorher beschriebene Beleimungsvorrichtung
werden mittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten Kurbeltriebes an einer
feststehenden Säule D langsam auf und ab bewegt. Der umgebördelte Rand der durch
den Kanal C dem Verschlußkopf zugeführten Kappe F ruht hier auf drei in dem Verschlußkopf
konzentrisch eingelagerten, mit Aussparungen Li versehenen Kulissensteinen L, die
sich in entsprechend ausgearbeiteten Führungen radial teilweise verschieben lassen
(Abb. ii). In die Aussparungen greifen jeweils fingerartige Ansätze K (Abb. 9, io)
einer mit dem Stempel G fest verbundenen Hiilse J ein. Der Stempel G wird seinerseits
mittels einer im Verschließapparat A untergebrachten, mit mäßiger Vorspannung eingesetzten
Feder H niedergehalten.
-
Ist das zu verschließende Gefäß nach erfolgter Füllung und Beleimung
unter den Verschließapparat A gelangt, senkt sich dieser, so daß die Mündung des
Gefäßes E gegen die in dem Verschlußkopf liegende Kappe F trifft. Beim weiteren
Abwärtsgang des Verschließapparates legt sich jetzt die auf dem Gefäß E liegende
Kappe F gegen den darüberliegenden Stempel G. Letzterer wird, sobald er sich auf
die Kappe F setzt, durch das darunterstehende Gefäß an seiner Abwärtsbewegung gehemmt,
während im übrigen der Verschließapparat noch um ein geringes Maß abwärts gleitet.
Die Folge davon ist, daß sich die drei Kulissensteine L, welche im unteren Teile
des Verschließapparates in den Aussparungen L1 liegen und in der Stellung gemäß
Abb. 9 die Verschlußkappe F am äußeren Rande festhalten, durch die schräg nach außen
gestellten Enden der gabelförmigen Ansätze K, nach dem äußeren Umfang des Verschließapparates
zu seitlich verschieben und beim Abheben des Verschließapparates die VerschluBkappe
nach unten freigeben, so daß sie auf die Mündung des Hohlgefäßes E festgedrückt
bleibt.
-
Bei der Aufwärtsbewegung des Verschließapparates gelangt zunächst
der Verschlußstempel G in die Stellung gemäß Abb. io. Die Kulissensteine L verbleiben
in der zurückgezogenen Stellung. Sie werden jedoch durch die unten abgeschrägten
stabförmigen Ansätze M der Hülse N wieder nach dem Mittelpunkt zu konzentrisch verschoben.
Dieses Verschieben geschieht durch eine mit einem Bund 0 versehene, mit der Hülse
N fest verbundene Stange Q, sobald der Bund 0 bei der Aufwärtsbewegung gegen einen
am Maschinengestell fest angebrachten Anschlag P stößt.
-
Sobald die Kulissensteine L die Ausgangsstellung wieder erreicht haben,
in welcher sie die Verschlußkappen am äußeren Rande stützen, wird nunmehr aus dem
Verbindungskanal C eine neue Verschlußkappe in den Verschließapparat übergeführt.
-
Die in dem Kanal C befindlichen Verschlußkappen, welche durch eine
an sich bekannte, im Aufnahmegefäß B untergebrachte Verteilvorrichtung so gelagert
werden, daß sie dem Verschließapparat mit der ringförmigen Vertiefung am Umfang
nach unten zeigend zugeführt werden, müssen während des eigentlichen Verschließvorganges
von der im VerschluBkopf liegenden Kappe zurückgehalten werden (Abb io). Dieses
Zurückhalten erfolgt durch einen in den Kanal C eingreifenden, am Verschließapparat
befestigten und mit diesem auf und nieder gehenden Winkelhebel R. Sobald eine neue
Verschlußkappe in den Verschließapparat eingeführt werden muß, wird der Winkelhebel
R so weit gedreht, daß sein unterer Hebel die Verschlußkappen freigibt (Abb. 9),
wodurch die am äußersten unteren Ende des Kanals C liegende Kappe infolge der Gewichtseinwirkung
aller im Zuführungskanal liegenden Kappen in den Verschließapparat eintritt und
sich auf die Kulissensteine L stützt. Dieses Freigeben der Verschlußkappe durch
den Winkelhebel R erfolgt im letzten Teil der nach oben gehenden Hubbewegung der
ganzen Verschlußvorrichtung und wird ebenfalls durch die Stange Q bewirkt, wenn
der Bund 0 gegen den Anschlag P trifft. Zu diesem Zwecke ist die Stange Q mit einem
Arm T, und dieser seinerseits mit einer Stange v, die an ihrem unteren Ende ein
Gelenk für den Hebel .R trägt, verbunden. An dem Arm hl ist außerdem eine nach unten
abgeschrägte Steuergabel S angebracht. Diese drückt einen federbelasteten Sperrkörper
T bei dem letzten Teil der Aufwärtsbewegung des Verschließapparates ein wenig nach
rechts, wodurch ein Anschlag U freigegeben wird und die Stange V unter der Einwirkung
der Feder W den Winkelhebel R um seinen Zapfen H so weit nach unten drückt, daß
die Hemmung der Verschlußkappen im Zuführungskanal C aufhört. Bewegt sich der Verschlußapparat
wieder abwärts, so wird zunächst unter der Einwirkung der Feder Y die Stange
Q und damit auch der Arm S mit der Stange V unter Überwindung der Druckkraft
der Feder W nach oben gezogen, so daß der Winkelhebel R wieder in die Sperrlage
kommt. Gleichzeitig gibt der Steuerarm S den Sperrkörper T frei, welcher sich unter
Einwirkung der hinter ihm angeordneten Feder unter den Anschlag U schiebt. Hierdurch--
ist die Sperrung der nachfolgenden Verschlußkappen gesichert, bis sich der Freigabevorgang
wiederholt.
-
Das Füllen, Beleimen und Verschließen
gemäß der Erfindung
kann naturgemäß auch bei anders, beispielsweise zylindrisch geformten Gefäßen angewendet
werden.