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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum Anbringen von Verschlüssen auf Behältern.
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Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf
Verschlüsse, welche eine Abgabevorrichtung aufweisen und
nach unten hin mit einer Röhre zum Herausziehen der in den
Behältern enthaltenen Flüssigkeit versehen sind.
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In der nachfolgenden Beschreibung werden die in Rede
stehenden Behälter als Flaschen bezeichnet, ohne daß jedoch
hierdurch bewirkt wird, daß die Erfindung ihre
Allgemeingültigkeit verliert.
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Gemäß dem Stand der Technik ist es erforderlich, daß der
tatsächliche Arbeitsvorgang des Aufbringens eines
Verschlusses der wie oben erläuterten Art auf eine Flasche, was
oftmals mittels Schrauben ausgeführt wird, dadurch erfolgt,
daß die genannte Röhre durch den Hals der Flasche eingesetzt
wird. Dieses Einsetzen ist schwierig, weil die an den
Verschlüssen
angebrachten Röhren üblicherweise aus einem
dünnen, flexiblen Kunststoffmaterial hergestellt und oftmals
nicht geradlinig sind, sondern bis zu einem größeren oder
geringen Ausmaß gekrümmt sind. Diese Tatsache erlaubt es
nicht, die genannten Röhren in die Flaschen dadurch
einzusetzen, daß die Röhren in einfacher Weise oberhalb der
genannten Flaschen angeordnet und dann in Axialrichtung nach
abwärts bewegt werden, sondern erfordert besondere
Maßnahmen.
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Um das Einsetzen der Röhren innerhalb der Hälse der Flaschen
zu erlauben, ist vorgeschlagen worden, ein geradliniges
Führungselement transversal nahe an die genannten Röhren zu
bringen, bevor die Einsetzung durchgeführt wird, wobei
dieses geradlinige Element im wesentlichen durch ein
röhrenförmiges Element gebildet wird, welches seitlich mit einem
Schlitz für den Durchgang einer Röhre versehen ist. Dieses
Führungselement wird angrenzend an eine jede Röhre gebracht,
während diese Röhre oberhalb der Flasche angeordnet wird, in
welche die Röhre eingesetzt werden muß, so daß eine
Anpassung der genannten Röhre innerhalb des genannten
Führungselementes durch den genannten Schlitz erfolgt und so daß
diese Röhre verformt wird, bis sie im wesentlichen
geradlinig wird. Das Führungselement und die darin enthaltene Röhre
werden sodann um einen geringen Betrag abgesenkt und sobald
als das freie Ende der Röhre in den Hals der Flasche
eindringt, bewegt sich das Führungselement weg und das
Einsetzen der Röhre in die Flasche kann in einfacher Weise dadurch
vervollständigt werden, daß die Röhre abgesenkt wird.
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Eine solche Lösung ist jedoch nicht immer dazu ausreichend,
um zum Anfang ihres Einsetzens in eine Flasche eine jede
Röhre im wesentlichen geradlinig zu machen, weil, wenn die
genannte Röhre entlang einer Richtung gekrümmt ist, welche
zu der Richtung des Eintritts in den genannten Schlitz
entgegengesetzt ist, das Einsetzen in das genannte
Führungselement nicht auf jede Weise die Krümmung der Röhre
beeinflußt,
welche somit nicht dazu befähigt ist, in richtiger
Weise in den Hals der entsprechenden Flasche einzutreten.
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Ein dreh- oder schwenkbares Eintauch-Röhren-Führungselement,
welches entlang der Röhrenlänge von einer oberen Position
bis zu einer unteren verschiebbar ist und welches mit einem
gleichfalls dreh- oder schwenkbaren
Verschluß-Aufbringungselement zusammenarbeitet, ist in dem Dokument US-A-3212175
gezeigt. Ein solches Führungselement ist jedoch entlang
eines gekrümmten Weges gleit- oder verschiebbar, wobei die
Wirksamkeit der Führung durch das Vorhandensein der Krümmung
und durch die Elastizität der Röhre negativ beeinflußt wird.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
Vorrichtung zum Anbringen von Verschlüssen auf Behältern,
beispielsweise Flaschen, vorzusehen, wobei diese Verschlüsse
von der Art sind, welche in Abwärtsrichtung mit einer Röhre
zum Herausziehen der in den genannten Behältern vorhandenen
Flüssigkeit versehen ist, wobei diese Vorrichtung die im
Hinblick auf den Stand der Technik erläuterten Nachteile
überwindet und, mit anderen Worten, es den genannten Röhren
ermöglicht, in die genannten Behälter dadurch eingesetzt zu
werden, daß sie einfach in Axialrichtung bewegt werden.
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Dieses Ziel wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine
Vorrichtung zum Anbringen von Verschlüssen auf Behältern
erreicht, wie diese in Anspruch 1 definiert ist.
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Die vorliegende Erfindung wird nunmehr lediglich im Rahmen
eines nicht einschränkenden Beispieles unter Bezugnahme auf
die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, wobei zeigen:
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Fig. 1: eine schematische Draufsicht auf einen Teil
einer Flaschenfüllmaschine, wobei aus Gründen
einer größeren Klarheit manche Teile
weggelassen worden sind und wobei diese Maschine eine
Vorrichtung mit einschließt, welche in
Übereinstimmung
mit den Lehren der vorliegenden
Erfindung vorgesehen ist;
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Fig. 2: eine Ansicht der Vorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung im Längsschnitt;
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Fig. 3: eine Seitenansicht einer Einzelheit der
Vorrichtung gemäß Fig. 2 in einem ersten
Betriebszustand;
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Fig. 4: eine Draufsicht auf die Einzelheit gemäß Fig.
3.
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Fig. 5: eine Seitenansicht der Einzelheit gemäß Fig. 3
in einem zweiten Betriebszustand; und
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Fig. 6: eine Draufsicht auf die Einzelheit gemäß Fig.
5.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird erläutert, daß die
Bezugsziffer 1 allgemein eine Vorrichtung zum Überführen von
Produkten 2 bezeichnet, welche beispielsweise durch Flaschen
gebildet sind, wobei diese Vorrichtung zu einer Füllmaschine
gehört, welche lediglich teilweise veranschaulicht ist und
allgemein durch die Bezugsziffer 3 bezeichnet ist.
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Die Überführungsvorrichtung 1 umfaßt einen rotierenden
Förderer 4 mit einer vertikalen Achse, wobei dieser Förderer
über seinen Umfang mit gegenseitig gleichmäßig beabstandeten
Festhalte-Ausnehmungen 5 versehen ist und dazu befähigt ist,
Flaschen 2 in Aufeinanderfolge zu einem rotierenden Förderer
6 zu transportieren, der im nachfolgenden ebenfalls als eine
Verschließeinheit bezeichnet und um eine vertikale Achse
rotierbar ist; diese Verschließeinheit ist mit einer
Vielzahl von kreisförmigen, am Umfang befindlichen Trägerplatten
7 versehen, welche in Bezug aufeinander einen gleichmäßigen
gegenseitigen Winkelabstand aufweisen; der Förderer 6 ist
andererseits dazu befähigt, die Flaschen 2 in Richtung zu am
Umfang befindlichen Aufnahmen 8 eines weiteren rotierenden
Förderers 9 zu transportieren, der um eine vertikale Achse
rotierbar und dazu befähigt ist, die genannten Flaschen 2 zu
einer Transfer-Strecke zu befördern, welche durch einen
horizontalen Kettenförderer 10 definiert ist. Eine
Vorrichtung 11 zum Überführen von Verschlüssen 12, welche zum
Verschließen der Flaschen 2 geeignet sind, ist durch einen
bekannten, nicht weiter beschriebenen, rotierenden Förderer
13 gebildet, der nahe an dem rotierenden Förderer 6
angeordnet ist, um die jeweiligen Verschlüsse 12 in
Aufeinanderfolge zu Verschluß-Greifelementen 14 des genannten Förderers 6
zu transportieren. Diese Verschluß-Greifelemente werden
nachfolgend beschrieben. Die Verschlüsse 12, wie sie in den
Figuren 2 bis 6 gezeigt sind, sind in Abwärtsrichtung mit
jeweiligen Röhren 15 versehen, welche dazu befähigt sind,
die in den Flaschen 2 enthaltene Flüssigkeit in Richtung zu
einer (nicht gezeigten) Abgabevorrichtung zu befördern, die
an dem oberen Teil eines jeden Verschlusses 12 vorgesehen
ist.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist der rotierende Förderer 6
im wesentlichen eine Trommel 16 mit einer vertikalen Achse
auf, welche durch eine horizontale Wand 17 getragen wird,
die ein Teil der Basis der Maschine 3 ist.
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Die genannte Trommel 16 weist eine vertikale Welle 18 auf,
die mit der genannten Wand 17 starr befestigt ist und eine
mit ihr koaxiale Hülse 19 in rotierbarer Weise trägt, welche
sich oberhalb der Wand 17 befindet. Die genannte Hülse 19
enthält eine Hülse 20, welche mit ihr an ihrem unteren
Abschnitt starr verbunden ist und ebenfalls in Bezug auf die
Welle 18 rotierbar ist; die genannte Hülse 20 springt von
dem oberen Ende der Hülse 19 aus vor und erstreckt sich in
Richtung zu dem oberen Ende der genannten Welle 18. Ein
Zahnrad 21 ist auf dem unteren Ende der Hülse 19 befestigt
und gelangt mit einem Zahnrad 22 in Eingriff, welches auf
dem oberen Ende einer Welle 23 befestigt ist, die durch die
Wand 17 hindurchgeht und in einer nicht dargestellten Art
und Weise mit einer Quelle zur Erzeugung einer
Rotationsbewegung verbunden ist, die ebenfalls nicht dargestellt ist.
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Ein horizontales Trägerelement oder eine Scheibe 24 ist mit
einem mittleren Abschnitt der Hülse 19 verbunden und seine
oder ihre obere Oberfläche trägt die kreisförmigen Platten
7, von denen gemäß Fig. 1, sieben vorhanden sind, die einen
gleichmäßigen Winkelabstand voneinander aufweisen und die
dazu befähigt sind, die jeweiligen Flaschen 2 aufzunehmen
und zu tragen, die aufeinanderfolgend von dem rotierenden
Förderer 4 her ankommen.
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Unmittelbar oberhalb der Hülse 19 trägt die Hülse 20 in
rotierbarer Weise eine Kurventrommel 25, die in einer nicht
dargestellten Art und Weise mit der Basis der Maschine 3 mit
Hilfe eines Tragarmes 26 verbunden und somit stationär
angeordnet ist.
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Das obere Ende der Hülse 20 erstreckt sich in eine Scheibe
27 hinein, welche die untere Seite 27 eines im wesentlichen
zylindrischen, kastenartigen Körpers 28 definiert, wobei
diese Scheibe mit einer Vielzahl von kreisförmigen Löchern
29 versehen ist, die mit den genannten Platten 7 koaxial
sind. Vertikale, in Axialrichtung verschiebbare Wellen 32
erstrecken sich durch die genannten Löcher 29 und durch eine
gleiche Anzahl von Löchern 30 hindurch, die in der Oberseite
31 des kastenartigen Körpers 28 ausgebildet sind, und tragen
an ihrem jeweiligen, innerhalb des genannten kastenartigen
Körpers 28 angeordneten Abschnitt zwei Rollen 33 und 34, die
in Bezug auf die jeweilige Welle 32 einander diametral
entgegengesetzt angeordnet sind. Die Rolle 33 einer jeden
Welle 32 gelangt mit einem jeweiligen, vertikalen Schlitz 35
in Eingriff, der in der zylindrischen Wandung des genannten
kastenartigen Körpers 28 vorgesehen ist, und die Rolle 34
einer jeden Welle 32 gelangt mit Betätigungsmitteln in
Eingriff, welche eine nockenförmige Nut 36 aufweisen, die an
dem Umfang eines topf- oder napfartigen Körpers 37
vorgesehen ist, der eine nach abwärts gerichtete Rundhöhlung
aufweist und innerhalb des kastenartigen Körpers 28 enthalten
ist; der genannte napf- oder topfartige Körper 37 ist mit
einem napf- oder topfartigen Körper 38 starr verbunden, der
eine nach aufwärts gerichtete Rundhöhlung aufweist und
dessen oberer Abschnitt starr mit dem oberen Abschnitt der
Welle 18 verbunden ist.
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Das untere Ende eines hohlzylindrischen Körpers 39 ist mit
der oberen Oberfläche der Scheibe 27 starr verbunden, und
zwar in einem Bereich der genannten Scheibe 27, der zwischen
dem napf- oder topfartigen Körper 38 und der zylindrischen
Wandung des kastenartigen Körpers 28 vorhanden ist, wobei
sich der genannte Körper 39 in Vertikalrichtung nahe zu der
Basis des topf- oder napfartigen Körpers 37 hin erstreckt.
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Die Scheibe 27 ist in ihrem Bereich, der zwischen dem topf-
oder napfartigen Körper 38 und der zylindrischen Wand des
topf- oder napfartigen Körpers 37 vorhanden ist, mit einer
Mehrzahl von Bohrungen 40 versehen, die in der Anzahl den
Wellen 32 gleich und radial mit diesen ausgerichtet sind.
Eine jede der genannten Bohrungen 40 ist in gleitbarer Weise
durch eine jeweilige Welle 41 durchsetzt, die an ihrem
oberen, innerhalb des hohlzylindrischen Körpers 28
enthaltenen Ende zwei Rollen 42 und 43 trägt, die in Bezug auf die
genannte Welle 41 einander diametral entgegengesetzt sind.
Die Rolle 42 einer jeden Welle 41 gelangt mit einem
jeweiligen vertikalen Schlitz 44 in Eingriff, der in dem
hohlzylindrischen Körper 39 vorgesehen ist, während die Rolle 43
einer jeden Welle 41 mit Betätigungsmitteln in Eingriff
gelangt, die eine nockenförmige Nut 45 aufweisen, welche an
dem Umfang des topf- oder napfartigen Körpers 38 vorgesehen
ist.
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Außerhalb des kastenartigen Körpers 28 trägt das untere
freie Ende einer jeden Welle 32 eines der genannten
Verschluß-Greifelemente 14, welche von einer bekannten Art sind
und daher nicht im einzelnen beschrieben werden; die
genannten Verschluß-Greifelemente sind dazu befähigt, einen
Verschluß 12 von dem rotierenden Förderer 13 aufzunehmen und
diesen Verschluß auf eine jeweilige Flasche 2
aufzuschrauben, wie weiter unten beschrieben wird.
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Außerhalb des kastenartigen Körpers 28 trägt das untere
freie Ende einer jeden Welle 41 Röhren-Greifmittel 46 für
die Röhren 15, welche mit den Verschlüssen 12 starr
verbunden sind; die genannten Röhren-Greifmittel sind im einzelnen
in verschiedenen Arbeits-Zuständen in den Figuren 3 bis 6
veranschaulicht.
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Wie sich aus diesen Figuren ersehen läßt, weist ein jedes
der Röhren-Greifmittel 46 ein zylindrisches Element 47 mit
einer vertikalen Achse auf, welches koaxial mit der
jeweiligen Welle 41 und mit deren unterem Ende starr befestigt ist.
Das zylindrische Element 47 ist durch eine Bohrung 48
durchsetzt, die horizontal und in Bezug auf die Welle 41 radial
ist und die eine Welle 49 in verschiebbarer Weise aufnimmt;
die genannte Welle 49 besitzt ein Ende, welches durch eine
Schraubenfeder 52 einer Drehkupplung in Berührung mit der
genannten Kurventrommel 25 gehalten ist, wobei die
Drehkupplung eine Kugel 50 umfaßt, die innerhalb einer angepaßten
Aufnahme, die an dem genannten Ende definiert ist,
aufgenommen ist. Nahe an diesem Ende weist die Welle 49 einen
Anschlag- oder Widerlager-Ring 51 für das eine Ende der
Schraubenfeder 52 auf, die um die Welle 49 herumgewunden ist
und sich mit ihrem anderen Ende gegen die Oberfläche des
zylindrischen Elementes 47 abstützt.
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Das andere Ende der Welle 49 trägt in drehbarer Weise mit
Hilfe von zwei Drehzapfen 53 ein Paar von
Röhren-Greifelementen 54 eines Klammerelementes 55. Ein jedes
Röhren-Greifelement 54 umfaßt eine langgestreckte, horizontale Platte,
die mit dem einen ihrer Enden an dem entsprechenden
Drehzapfen 53 drehbar angelenkt ist und die jeweils in ihren
Abschnitten, welche sich nahe an dem Drehzapfen 53 und nahe an
ihrem freien Ende befinden, mit zwei im wesentlichen
halbkreisförmigen Ausnehmungen 56 und 57 versehen ist, welche in
Richtung zu der Achse der jeweiligen Welle 49 hin gerichtet
sind. Die mittleren Bereiche der zwei Platten 54 stehen
durch eine Schraubenfeder 58 in gegenseitiger Verbindung,
die durch Zug wirkt und die genannten Platten 54
normalerweise aneinander angrenzend hält.
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Ein Ende einer horizontalen Platte 59 ist mit der unteren
Basis des zylindrischen Elementes 47 befestigt; die genannte
Platte ist mit ihrem freien Ende unterhalb des
Klammer-Elementes 55 angeordnet. Das genannte freie Ende ist mit dem
unteren Ende eines Auseinanderspreiz-Elementes verbunden,
welches einen vertikalen Stift 60 aufweist, der dazu
befähigt ist, im Anschluß an die axialen Bewegungen der Welle 49
durch die Bohrung 48 in die eine oder die andere der im
wesentlichen kreisförmigen Öffnungen 61 und 62 einzudringen,
welche jeweils durch die zwei aufeinander zuweisenden
Ausnehmungen 56 und durch die zwei aufeinander zuweisenden
Ausnehmungen 57 des Paares der Platten 54 des
Klammer-Elementes 55 definiert sind.
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Bei Gebrauch führt der rotierende Förderer 4 die Flaschen 2
in Aufeinanderfolge oberhalb der Platten 7 des Förderers 6
zu, während die Vorrichtung 11 Verschlüsse 12, die in
Abwärtsrichtung mit jeweiligen Röhren 15 versehen sind, zu den
Verschluß-Greifelementen 14 in einer bekannten Art und Weise
transportiert; während sie die Verschlüsse 12 aufnehmen,
werden die genannten Verschluß-Greifelemente in ihrem
maximal angehobenen Zustand durch die Wellen 32 aufgrund der
Wirkung der Nocken-Nut 36 an den Rollen 34 gehalten. Wenn
ein Verschluß 12 bei einem Verschluß-Greifelement 14
ankommt, nimmt das jeweilige Klammer-Element 55 seine
angehobene Stellung aufgrund der Wirkung der Nocken-Nut 45 an den
Rollen 43 ein und verbleibt bei dem maximal möglichen
Abstand von der Röhre 15 des genannten Verschlusses 12 unter
der Wirkung der Kurventrommel 25. In diesem Zustand des
Klammer-Elementes 55 hält die Stange 59 den Stift 60
innerhalb der Öffnung 62 (siehe Fig. 3 und 4).
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Wenn die Drehung des Förderers 6 fortgesetzt wird, wird das
genannte Klammer-Element 55 durch die Kurventrommel 25 zu
der in dem rechten Teil von Fig. 2 gezeigten Position
bewegt. Während dieser Bewegung des Klammer-Elementes 55
springt der Stift 60 durch die Öffnung 62 hindurch vor und
bringt die freien Enden der Röhren-Greifelemente 54
gegenseitig auseinander. An dem Ende des Hubes des
Klammer-Elementes 55 gegen die Röhre 15 hin, welcher es gegenüber
liegt, bewegen sich die Röhren-Greifelemente 54 in die in
den Figuren 5 und 6 veranschaulichte Position und nehmen den
oberen Abschnitt der genannten Röhre 15 innerhalb der
Öffnungen 62 auf, während sich der Stift 60 in die Öffnung 61
hinein bewegt, um erneut die gegenseitige Annäherung der
freien Enden der Röhren-Greifelemente 54 zu erlauben.
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Die Nut 45 veranlaßt sodann die Welle 41 und dann das
Klammer-Element 55 sich mit einer vertikalen geradlinigen
Bewegung nach abwärts zu bewegen und eine Stellung zu erreichen
(in Fig. 2 in gestrichelten Linien dargestellt), in welcher
die Öffnung 62 einen unteren Abschnitt der genannten Röhre
15 umgreift. Die Welle 32, welche den Verschluß 12 mit Hilfe
des Verschluß-Greifelementes 14 trägt, wird sodann aufgrund
der Wirkung der Nut 36 in der jeweiligen Rolle 34 abgesenkt,
und das Klammer-Element 55, nachdem es sich weiterhin nach
abwärts bewegt hat, so daß ein teilweises Einsetzen der
Röhre 15 innerhalb des Halses der Flasche 2 verursacht wird,
öffnet sich erneut, wird von der genannten Röhre 15 durch
die Kurventrommel 25 weg bewegt, und wird sodann durch die
Nut 45 zu seinem maximal angehobenen Zustand zurückgebracht.
Die Welle 32 wird sodann durch die Nut 36 weiterhin
abgesenkt, bis die Röhre 15 vollständig innerhalb der Flasche 2
eingesetzt ist. Der Verschluß 12 wird sodann mit Hilfe des
Verschluß-Greifelementes 14 in einer Art und Weise auf die
Flasche 2 aufgeschraubt, welche nicht dargestellt ist, da
sie bekannt ist. In einer abgewandelten Art und Weise kann
dieses Schrauben in einer bekannten Weise mit Hilfe von
rotierenden Elementen (nicht gezeigt) ausgeführt werden,
welche dazu befähigt sind, auf die seitliche Oberfläche der
Verschlüsse 12 einzuwirken und diese um ihre jeweiligen
Achsen zu drehen.
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Die Welle 32 wird sodann wieder unter der Einwirkung der Nut
36 angehoben und die verschlossene Flasche 2 wird zu dem
Förderer 9 geschickt und sodann zu dem Kettenförderer 10
überführt.
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Aus der vorangehenden Beschreibung wird augenscheinlich, daß
die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dazu
befähigt ist, die Nachteile zu überwinden, die unter Bezugnahme
auf den Stand der Technik beschrieben sind. Die
Klammer-Elemente 55 erlauben in der Tat in zuverlässiger Weise ein
Geraderichten sämtlicher Röhren 15, bevor sie in die
Flaschen 2 einsetzt werden.
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Es können selbstverständlich zahlreiche Abänderungen an der
beschriebenen Vorrichtung 1 ausgeführt werden, ohne
hierdurch den Rahmen der vorliegenden Erfindung, wie diese
beansprucht ist, zu verlassen.
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Insbesondere kann der rotierende Förderer 6 und seine
Betätigungs-Kinematik in irgendeiner äquivalenten Art und Weise
ausgebildet sein und die Klammer-Elemente 55 können sich von
denjenigen unterscheiden, welche beschrieben worden sind, so
lange als sie dazu befähigt sind, die oberen Abschnitte der
Röhren 15 zu ergreifen und entlang diesen nach unten zu
gleiten, wie dies beschrieben worden ist, um diese gerade zu
richten, bevor sie in die Flaschen 2 eingesetzt werden.
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Wenn den in irgendeinem Anspruch erwähnten technischen
Merkmalen Bezugszeichen nachgesetzt sind, so sind solche
Bezugsziffern lediglich zum Zwecke der Erhöhung der
Verständlichkeit der Ansprüche eingefügt worden und
dementsprechend besitzen solche Bezugsziffern keinerlei einschränkende
Wirkung in Bezug auf die Bedeutung eines jeden Elementes,
welches durch solche Bezugsziffern beispielsweise
gekennzeichnet ist.