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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Blockhaltekopf für eine Verkorkungsmaschine gemäß der Präambel von
Anspruch 1.
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Genauer
gesagt ist der genannte Kopf bestimmt für die vorteilhafte Verwendung
in der Flaschenabfüllindustrie
für das
Zusammenpressen von aus Kork oder synthetischem Material hergestellten Stopfen,
bis diese geringfügig
kleiner sind als die Öffnung
des Halses der zu verkorkenden Flasche.
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Gegenwärtig sehen,
wie bekannt, konventionelle Verkorkungsmaschinen die Verwendung
einer Vielheit von Verkorkungsköpfen
vor, die in Form eines Karussells um eine feste, vertikale Welle
drehbar befestigt sind, auf der ein Abdrücknocken konzentrisch verkeilt
ist, um die Komponenten des Kopfes, welche die Verkorkung durchführen, in
die nötige
Bewegung zu versetzen.
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Jeder
Kopf weist Greifelemente auf, welche die von einem geeigneten Ladetrichter
gelieferten Stopfen zusammenpressen, bis sie die geeignete Größe haben,
um unter dem vertikalen Druck der Abdrückelemente in den Hals der
Flaschen eingeführt zu
werden.
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Wie
bekannt, besteht jeder Kopf aus zwei Blockhaltegleitstücken, von
denen eines beweglich ist und mittels einer Führung und einer Gegenführung mechanisch
mit einem Nocken verbunden ist, und das andere fest ist und mittels
einer keilförmigen
Haltevorrichtung an der Gehäusestruktur
der Maschine befestigt ist.
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Dieselbe
Gehäusestruktur
der Maschine erlaubt die Führung
der Hin- und Herbewegung des durch den Nocken betätigten,
beweglichen Gleitstücks
in Bezug auf das feste Gleitstück.
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Genauer
gesagt wird gemäß der bisher
bekannten Technologie die Greifvorrichtung durch zwei Paare von
Blöcken
gebildet, von denen jedes mit einem entsprechenden Gleitstück verbunden
ist, mittels dessen sie mit ihrer Form einen Hohlraum zum Aufnehmen
des Stopfens definieren.
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Infolge
der Hin- und Herbewegung des beweglichen Gleitstücks verändern die Blöcke ihre
Anordnung und damit die Größe der Öffnung zum
Aufnehmen des Stopfens. Insbesondere können die Blöcke eine offene Konfiguration
annehmen, in welcher die Öffnung
einen Querschnitt aufweist, der ausreichend groß ist, um darin einen Stopfen
aufzunehmen, und eine geschlossene Konfiguration, in welcher die
aufnehmende Öffnung
so verengt wird, dass sie einen Querschnitt bildet, der etwas kleiner
ist als die Öffnung
des Flaschenhalses, sodass der zusammengedrückte Stopfen in sie eingeführt werden kann.
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Konventionell
sind die beweglichen Blöcke auf
entsprechenden Gleitstücken
mittels Führungen von
einer bestimmten Form montiert, allgemein in Form eines Schwalbenschwanzes,
und können
die Gleitstücke
auf ihrem gesamten Fahrweg während der
Hin- und Herbewegung in ihrer genauen Position halten.
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Das
französische
Patent
FR 2370680 beschreibt
einen Blockhaltekopf für
eine Maschine zum Verkorken von Flaschen, die ein festes Gleitstück und ein
bewegliches Gleitstück
mit einer relativen Bewegung in Bezug auf das feste Gleitstück aufweist. Die
zwei Gleitstücke
sind durch viele Scharniere miteinander verbunden. Das feste Gleitstück bzw.
das bewegliche Gleitstück
ist mit einem ersten und einem zweiten Blockpaar versehen, die eine
Aufnahmeöffnung
für einen
Stopfen definieren und ihre Anordnung während der relativen Bewegung
so variieren, dass sie eine offene Konfiguration definieren, in
welcher die Aufnahmeöffnung
einen Stopfen in ihrem Inneren aufnehmen kann, und eine geschlossene
Konfiguration, in welcher die Aufnahmeöffnung den Stopfen zusammenpresst.
Jedes Blockpaar weist einen beweglichen Block auf, der auf dem entsprechenden Gleitstück gleiten
kann, und einen Pressblock, der mit einem der Gleitstücke verbunden
ist und Druck auf eine erste Gleitfläche des beweglichen, mit demselben
Gleitstück
verbundenen Blocks ausübt.
Der Pressblock kann elastisch gegen den beweglichen Block geschoben
werden.
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Die
bisher bekannten Blockhalteköpfe
von der oben kurz beschriebenen Art haben sich als mit bestimmten
Nachteilen behaftet erwiesen.
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Ein
erster Nachteil hat seine Ursache darin, dass die Herstellung von
Blöcken
mit einem geformten Teil zum Eingreifen in die Schwalbenschwanzführung eine
sehr genaue mechanische Bearbeitung der Blöcke verlangt, die etwas schwer
zu erreichen und deshalb letzten Endes teuer ist. Normalerweise
bestehen die vier Blöcke
(2 + 2) aus speziellem rostfreiem Stahl, der angelassen und mit
einem Genauigkeitsgrad von einigen Hundertstel geschliffen ist.
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Die
Bearbeitung mit geringer Toleranz kann zum Festfressen der Blöcke führen, während eine
zu hohe Toleranz die Ursache von Funktionsstörungen infolge des Eindringens
von Ansammlungen von Staub oder Stückchen der Stopfen oder eines
sonstigen Materials wie Schmiermittel in den freien Raum ist, wodurch
der Stopfen rillig oder aufgestochen wird, was die korrekte Verkorkung
beeinträchtigt.
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Außerdem kann
eine zu starke oder schlecht verteilte Schmierung der Blöcke zur Überschmierung der
Stopfen führen
und damit ebenfalls die korrekte Ausführung der Verkorkungsabläufe verhindern.
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Das
Vorhandensein der Führung
bereitet bis zu einem gewissen Grad Schwierigkeiten hinsichtlich der
Demontage des Kopfes und des schnellen Herausziehens der Blöcke, was
zum Beispiel nötig
ist, um Wartungs-, Reinigungs- oder Sterilisationsarbeiten durchzuführen, oder
des Austauschs der Blöcke, um
den Verkorkungsablauf zu ändern.
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Ein
zweiter Nachteil hat seine Ursache darin, dass mit der Zeit, nach
einer gewissen Anzahl von Betriebsstunden, die Blöcke zu verschleißen beginnen
und deshalb ausgetauscht werden müssen. Bevor sie ausgetauscht
werden, können
sie außerdem zu
Funktionsstörungen
der oben genannten Art führen,
die die Qualität
oder die Effizienz der Verkorkungsvorgänge negativ beeinflussen können.
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Es
ist offenkundig, dass ein ziemlich häufiger Austausch der Blöcke einen
großen
Nachteil im Betrieb der derzeitigen Blockhalteköpfe darstellt und insgesamt
zu einer Zunahme der Kosten des Verkorkungsprozesses führt.
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Die
Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, die Nachteile,
die mit den Lösungen
der oben erwähnten,
bekannten Art verbunden sind, dadurch zu überwinden, dass ein Blockhaltekopf
für eine
Verkorkungsmaschine vorgesehen wird, der konstruktiv einfach und
kostengünstig
herzustellen ist und absolut zuverlässig arbeitet.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, dass ein Blockhaltekopf
vorgesehen wird, dessen Komponenten wie etwa die Blöcke durch
einfache Prozesse maschineller Bearbeitung problemlos hergestellt
werden können.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, dass ein Blockhaltekopf
vorgesehen wird, der einen begrenzten Wartungsaufwand erfordert.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, dass ein Blockhaltekopf
vorgesehen wird, dessen Komponenten wie etwa die Blöcke auch nach
vielen Betriebsstunden zu keinen deutlichen Änderungen in der Qualität oder der
Effizienz der Verkorkungsvorgänge
führen.
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Diese
und andere Aufgaben werden allesamt durch den Blockhaltekopf entsprechend
den angefügten
Ansprüchen
erfüllt.
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Die
technischen Merkmale der Erfindung entsprechend den oben genannten
Aufgaben können
dem Inhalt der nachstehenden Ansprüche entnommen werden, und ihre
Vorteile ergeben sich deutlicher aus der sich anschließenden,
ausführlichen
Beschreibung, mit Hinweisen auf die begleitendenden Zeichnungen,
die eine rein beispielhafte und nicht einschränkende Ausführung zeigen:
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1 zeigt
eine schematische Draufsicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
des Blockhaltekopfes entsprechend der vorliegenden Erfindung, in
der die Blöcke
in einer teilweise offenen Konfiguration dargestellt und einige
Teile entfernt sind, sodass andere Teile deutlicher sichtbar sind;
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2 zeigt
den Blockhaltekopf gemäß 1 mit
den Blöcken
in geschlossener Konfiguration;
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3 zeigt
den Blockhaltekopf gemäß 1,
wobei einige Teile entfernt und andere Teile im Schnitt dargestellt
sind, sodass andere Teile deutlicher sichtbar sind;
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4 zeigt
eine Schnittansicht des Blockhaltekopfes entsprechend 2 entlang
der Linie IV-IV in 2;
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die 5 und 6 zeigen
vergrößerte Einzelheiten
des Blockhaltekopfes entsprechend den vorangegangenen Figuren in
einer perspektivischen Ansicht eines beweglichen Blocks und eines
Pressblocks;
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7 zeigt
eine vergrößerte Einzelheit
der vorangegangenen Figuren bezogen auf eine selbstschmierende Platte;
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8 zeigt
schematisch in perspektivischer Ansicht von unten ein weiteres bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
des Blockhaltekopfes entsprechend der vorliegenden Erfindung;
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9 zeigt
eine Seitenansicht des Blockhaltekopfes gemäß 8;
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10 zeigt
eine Draufsicht von unten auf den Blockhaltekopf gemäß 8,
eingesetzt im Inneren einer Gehäusestruktur
einer Verkorkungsmaschine, mit den Blöcken in der offenen Konfiguration;
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11 zeigt
eine Gesamtansicht mehrerer Köpfe,
die im Inneren einer Gehäusestruktur
einer Verkorkungsmaschine funktional miteinander verbunden sind.
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Gemäß den Figuren
auf den begleitenden Zeichnungen wird der Blockhaltekopf, der Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist, in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnet.
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Er
soll an einer Verkorkungsmaschine befestigt werden, besonders einer
in drehender Karussellausführung
mit einer Gehäusestruktur 2,
die in ihrem Inneren mehrere Blockhalteköpfe 1 aufweist, die
im Abstand voneinander am Umfang angeordnet sind (siehe 11).
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Die
Gehäusestruktur 2,
die in 10 nur teilweise und gestrichelt
dargestellt ist, erlaubt es, dass die Köpfe 1 um die Welle
des drehenden Karussells der Verkorkungsmaschine drehbar gehalten
werden, wodurch die Presskräfte,
die von den Köpfen 1 während der
Verkorkungsvorgänge
ausgeübt
werden, aufgenommen werden.
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Jeder
Kopf 1 ist geeignet für
den Einsatz in Verbindung mit Stopfen aus jedem beliebigen Material
(aus Kork, synthetischem Material sowie für „technische Stopfen" aus Korkverbundstoffen
sowohl für normale
als auch für
Sektflaschen).
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Der
Kopf 1 besteht im Wesentlichen aus einem festen Gleitstück 3,
in der Gehäusestruktur 2 mit Hilfe
der keilförmigen
Haltevorrichtung 4 der an sich schon bekannten Art entfernbar
montiert, und einem beweglichen Gleitstück 5, das mit einer
relativen Hin- und Herbewegung in radialer Richtung R in Bezug auf
das feste Gleitstück 3 durch
die geeignete Betätigungsvorrichtung 6 betätigt werden
kann.
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Letztere,
die in den begleitenden Figuren nur teilweise gezeigt ist, besitzt
vorteilhafterweise ein Rad 7, das am beweglichen Gleitstück 5 befestigt
ist und sich um eine vertikale Achse Z senkrecht zur radialen Richtung
R drehen kann und in der Lage ist, durch Interaktion mit einem Nocken 70 die
Hin- und Herbewegung auf das bewegliche Gleitstück 5 zu übertragen.
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Eine
geeignete Führungsvorrichtung
erlaubt es dem beweglichen Gleitstück 5, in Bezug auf
das feste Gleitstück 3 in
dem in der Gehäusestruktur 2 gebildeten
Sitz zu gleiten. Diese Vorrichtung kann entsprechend einer möglichen
konstruktiven Lösung zum
Beispiel zwei Platten 50 aufweisen, die seitlich am beweglichen
Gleitstück 5 befestigt
sind.
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Zwei
Blockpaare sind ebenfalls vorgesehen, d.h. ein erstes Paar 8,
mechanisch und funktional mit dem festen Gleitstück 3 verbunden, und
ein zweites Paar 9, mechanisch und funktional mit dem beweglichen
Gleitstück 5 verbunden,
wobei die Paare eine aufnehmende Öffnung 10 definieren,
in deren Inneren ein Stopfen (in den begleitenden Figuren nicht gezeigt)
eingesetzt werden soll.
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Bedingt
durch die Wirkung der auf das bewegliche Gleitstück ausgeübten Hin- und Herbewegung variieren
die Blöcke
ihre Anordnung zwischen einer offenen Konfiguration 11,
gezeigt in 1 und 10, in
der ein Stopfen in der aufnehmenden Öffnung 10 befördert werden
kann, und einer geschlossenen Konfiguration 12, gezeigt
in 2, in der die Seitenwände der aufnehmenden Öffnung 10 den Stopfen
auf eine Größe zusammenpressen,
die etwas kleiner als die Öffnung
eines Flaschenhalses ist, damit eine geeignete Eindrückvorrichtung
den Stopfen in den Hals drücken
kann.
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Beide
Blockpaare besitzen einen beweglichen Block 13, der auf
seinem zugehörigen
Gleitstück 3, 5 auf
einem ersten Fahrweg A gleiten kann, und einen Pressblock 14.
Jeder Pressblock drückt mit
seiner zugehörigen
Vorderfläche 15 gegen
eine erste Gleitfläche 16 des
beweglichen Blocks 13, der mit demselben Gleitstück 3, 5 verbunden
ist, und wird dadurch von der elastisch nachgebenden Vorrichtung 17 gedrückt, die
besonders aus einer einfachen ersten Feder besteht (siehe 3 und 10).
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Der
erste Fahrweg A ist so lang, dass die Blöcke zwischen der offenen Konfiguration 11 und der
geschlossenen Konfiguration 12 verschoben werden können.
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Damit
die beweglichen Blöcke 13 in
die offene Konfiguration 11 zurückkehren können, ist eine zweite elastisch
nachgebende Vorrichtung 18 vorgesehen, wobei diese Vorrichtung
zum Beispiel aus einer zweiten Feder besteht und in der Weise wirkt, dass
sie den beweglichen Block 13 eines Gleitstücks 3, 5 gegen
den Pressblock 14 des anderen Gleitstücks 5, 3 drückt.
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Zu
diesem Zweck drückt
eine zweite Vorderfläche 19 des
beweglichen Blocks 13 gegen eine zweite Gleitfläche 20 des
Pressblocks 14. Genauer gesagt besitzen die beiden Gleitstücke 3, 5 je
einen Haltekörper 3', 5' aus Metall,
vorzugsweise Stahl, in dem ein erster bzw. ein zweiter Sitz 21, 22,
in die der bewegliche Block 13 und der Pressblock 14 eingesetzt
werden, ausgebildet sind.
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Entsprechend
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung besitzt der Pressblock 14 eine
Schulter 23, in welche die oben genannte elastisch nachgebende
Vorrichtung 17 eingreift. Vorteilhafterweise besitzt der
zweite Sitz 22 eine dem Pressblock 14 entsprechende
Form und hat deshalb eine ähnliche
Schulter 23',
die eine gegengleiche Form in Bezug auf den Block 14 aufweist
(siehe 10).
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Auf
dem Haltekörper 3', 5 (müsste 5' heißen, H.O.)
ist es deshalb möglich,
einen Hohlraum 24 zu bilden, in den die erste Feder 17 so
eingesetzt wird, dass sie auf die Schulter 23 des Pressblocks 14 wirkt.
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Entsprechend
einem wichtigen kennzeichnenden Merkmal der vorliegenden Erfindung
ist vorgesehen, eine Platte 25 aus selbstschmierendem Material,
die in jeden ersten Sitz 21 eingesetzt und zwischen dem
Haltekörper 3', 5' des entsprechenden Gleitstücks 3, 5 und
einer Seitenfläche 26 des
beweglichen Blocks 13 angeordnet ist, zu verwenden, um
das Gleiten des Letzteren während
seiner Bewegung auf Fahrweg A zu begünstigen.
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Die
selbstschmierende Platte kann vorteilhafterweise aus PTFE (Polytetrafluorethylen,
besser bekannt unter seiner eingetragenen Markenbezeichnung Teflon®)
oder aus spezieller, gesinterter Bronze oder auch aus einem beliebigen
anderen selbstschmierenden Material mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten
bestehen.
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Entsprechend
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, das in den 1–7 illustriert
ist, ist die selbstschmierende Platte 25 auf der Seitenfläche 26 des
beweglichen Blocks 13 mittels der in die Löcher 60 eingeführten Schrauben
befestigt.
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Entsprechend
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, das in den 8–10 illustriert
ist, ist die selbstschmierende Platte 25 im Inneren eines
auf dem Haltekörper 3', 5' gebildeten
Gehäuses 27 entfernbar befestigt.
Die entfernbare Befestigung kann beispielsweise mittels einer Führung oder
mittels Verschraubung herbeigeführt
werden.
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Diese
Platte 25 hat den Zweck, das Gleiten des beweglichen Blocks 13 in
seinem ersten Sitz 21 zu begünstigen, ohne dass Schmiermittel
verwendet werden müssen.
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Entsprechend
der Erfindung kann zudem die Platte 25, wenn sie nach vielen
Betriebsstunden verschlissen ist, problemlos, mit sehr geringen
Kosten und sehr schnell ausgetauscht werden.
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Es
sollte auch beachtet werden, dass in dem Maß, wie die Dicke der Platte 25 verschleißbedingt abnimmt,
der Pressblock 14 diese Veränderung infolge der ersten
Feder 17 dennoch stets ausgleichen kann, die sie stets
an den beweglichen Block 13 drückt, ohne dass sich ein gefährliches
Spiel bildet, das möglicherweise
zur Ansammlung von Staub von den Stopfen oder eines sonstigen unerwünschten Materials
führt.
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Deshalb
führt der
Pressblock 14 während des
Betriebes des Blockhaltekopfes 1 ebenfalls in dem Maß, wie die
selbstschmierende Platte 25 verschleißt, ein zweite entsprechende
Fahrbewegung durch.
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Vorteilhafterweise
ist die Seitenfläche 26 des beweglichen
Blocks 13, der gleitend auf der Platte 25 ruht,
im Wesentlichen flach. Dies hilft offenkundig, die Schwierigkeit
der Bearbeitung zu verringern.
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Die
selbstschmierende Platte 25 kann auf ihren Gleitflächen vorteilhafterweise
mit Rillen 61 versehen sein, die Staub oder sonstiges Material
aufnehmen können,
wodurch ein Risiko des Festfressens unterbunden wird.
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Es
sollte auch nicht vergessen werden, dass die früheren konstruktiven Lösungen der
beweglichen Blöcke
die Ausbildung eines Teils des Blocks dergestalt vorsahen, dass
Letzterer in eine Führung eingesetzt
wurde, die allgemein die Form eines im Gleitstück hergestellten Schwalbenschwanzes
hatte. Diese Forderung entsprechend der vorliegenden Erfindung ist
im Hinblick auf die vom Pressblock 14 auf den beweglichen
Block 13 ausgeübte
Kraft weniger wichtig.
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Entsprechend
der vorliegenden Erfindung braucht der bewegliche Block sogar nicht
besonders geführt
zu werden wie in den Lösungen
nach dem bekannten Stand der Technik, denn er wird durch die vom
Pressblock 14 ausgeübte
Druckkraft daran gehindert, sich um die Achse der Vorwärtsbewegung
X seines Fahrweges A zu drehen.
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Um
jedoch einen höheren
Genauigkeitsgrad der Bewegung des beweglichen Blocks 13 und
des Pressblocks 14 zu gewährleisten, ist es alternativ gleichermaßen und
vorteilhafterweise möglich,
einen oberen Teil davon in Form eines Gleitstücks 80 darzustellen,
das in eine entsprechende, in den Gleitstücken 3, 5 ausgebildete,
gegengleich geformte Führung 81 gleitfähig greifen
kann, wie in den 4–6 zu sehen
ist.
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Vom
Standpunkt des Betriebs aus betrachtet ist der in Frage stehende
Blockhaltekopf 1 funktional zuverlässiger als die bisher bekannten
Köpfe,
da sie das Risiko, dass die Blöcke
sich während
der Verkorkung festfressen und die Stopfen beschädigen, völlig unterbinden.
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Vorteilhafterweise
verursacht der Kopf 1 entsprechend der vorliegenden Erfindung
niedrige Produktionskosten, da er für seine Herstellung keine komplexen
maschinellen Bearbeitungsgänge
verlangt, und niedrige Wartungskosten, da bei Verschleiß es möglich ist,
einfach nur die selbstschmierende Platte 25 auszutauschen.
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Die
auf diese Weise konzipierte Erfindung erfüllt deshalb die zuvor definierten
Aufgaben.
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In
ihrer praktischen Ausführung
kann sie natürlich
Formen und Konfigurationen annehmen, die sich von den oben illustrierten
unterscheiden, ohne dadurch vom vorliegenden Umfang des Schutzes
abzuweichen. Außerdem
können
die verwendeten Formen, Abmessungen und Materialien entsprechend den
Anforderungen beliebig gewählt
werden.