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Vorrichtung zur--Pufferung der Abwärtsbewegung von Flaschenträgerkolben
Beim Füllen und Verschließen von Flaschen und ähnlichen Hohlgefäßen in automatisch
arbeitenden Maschinen ist es gebräuchlich, die Flaschen durch einen Hubkolben anzuheben
und gegen das Füllelement oder das Verschließorgan zu pressen. Nach Beendigung des
Arbeitsvorganges wird dann die Flasche wieder in ihre ursprüngliche Höhenlage gesenkt
und aus der Maschine entfernt. -Das Heben und Senken wird häufig durch Druckluft
bewirkt in der Weise, daß an einem senkrechten Zylinder ein Hubkolben mit Druckluft
auf und ab bewegt wird.
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Um die Leistungsfähigkeit derartiger Maschinen möglichst auszunutzen,
soll das Anheben und Wiedersenken der Flaschen @inöglichst schnell vonstatten gehen.
Hierbei.:lergibt sich indessen als Nachteil, da.ß bei der Abwärtsbewegung die Hubkolben
'mit unerwünscht hoher Geschwindigkeit an der tiefsten Stelle anlangen und daß beim
Anlaufen der Kolben gegen den Boden des Hubzylinders eine Stoßwirkung entsteht.
Dieses wird besonders bei Füllmaschinen als nachteilig empfunden, wenn die Flaschen
beispielsweise mit gashaltigen Flüssigkeiten gefüllt sind. Durch den Aufprall wird
das in der Flüssigkeit befindliche Gas gelockert, und die Flasche sprudelt über.
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Man hat nun bereits Vorrichtungen getroffen, um die Abwärtsbewegung
der Kolben gegen Ende des Hubes zu mildern, und zwar entweder dadurch, - daß man
im unteren Teil der Hubzylinder Pufferfedern anordnet, gegen welche der niedergehende
Kolben anläuft, oder daß man gegen Ende der Hubbewegung den Austritt. der Luft aus
dem unteren Teil des Hubzylinders drosselt.
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Die Anwendung von bedingt eine zusätzliche Vorrichtung, welche außer-.
dem im Laufe der Zeit in ihrer Wirkung nachlassen kann. Die Drosselung der austretenden
Luft gegen Ende des Hubes verursacht wohl eine Verlangsamung der Abwärtsbewegung,
sie ist aber in ihrer Wirkung wenig sicher, da schon bei geringfügigen
Änderungen
des Drosselquerschnittes die Pufferwirkung stark beeinflußt wird, so daß die Kolbengeschwindigkeit
nicht sicher geregelt werden kann.
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Weiterhin ist vorgeschlagen worden, auf der verlängerten Kolbenstange
des Hubkolbens einen beweglichen Abschlußkörper anzuordnen, der sich kurz vor dem
Ende der Kolbenbewegung auf den Luftauslaß auflegt. Dieser Abschlußkö.rper kann
aber während des Betriebes aus irgendeinem Grunde hängenbleiben und die Gleitbewegung
auf der verlängerten Kolbenstange nicht mehr ausführen. Dadurch wird aber die Wirkung
der Vorrichtung aufgehoben und der Kolben bei seiner Abwärtsbewegung nicht mehr
durch ein Luftpolster aufgefangen. Er prallt im Gegenteil in seiner unteren Endstellung
an den Zylinderboden an, und der Inhalt der Flasche schäumt über, was gerade durch
die Vorrichtung verhindert werden soll.
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Erfindungsgemäß sollen die Nachteile der bekannten Vorrichtung dadurch
beseitigt werden, daß beim Niedergang des Kolbens in dem Hubzylinder gegen Ende
des Hubes im unteren Teil des Zylinders eine gewisse Luftmenge selbsttätig durch
einen an der Kolbenstange fest angeordneten Zapfen abgesperrt wird, der die Luftauslaßbohrung
während des letzten Teils der Abwärtsbewegung kolbenartig verschließt. Um den Kolben
beim nächsten Arbeitsgang wieder anheben -zu k Önnen, mußeine zusätzliche Bohrung
für den Lufteinlaß in den Zylinder vorhanden sein, welche während der ganzen Abwärtsbewegung
durch entsprechende Halnstellung abgesperrt wird. Eine solche Vorrichtung bietet
wesentlich größere Sicherheit als die bekannten Vorrichtungen, da der Luftabschluß
und damit die Dämpfung der Stoßwirkung sehr vollkommen ist. Der Zapfen ist durch
die Anordnung im Luftzylinder vollkommen gegen jede Verbiegung geschützt, und @es
besteht keine Gefahr, daß er gegen Iden Zylinderboden anstößt. Er gleitet mit Sicherheit
in den Luftauslaß, wodurch die gewünschte Puff erung des Kolbens und eine zunehmende
Verzögerung der Kolbenbewegung in jedem Fall erreicht werden.
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Die Vorrichtung nach vorliegender Erfindung ist in den beiliegenden
Abb. i und 2 beispielsweise dargestellt.
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In dem Zylinder i bewegt sich dicht schließend der Hubkolben 2. Dieser
ist am oberen Ende mit einem Teller 3 versehen, welcher die zu behandelnde Flasche
trägt. Am unteren Ende des Zylinders i befindet sich ein Hahngehäuse 4 mit einem
Hahnküken 5. Das Hahnküken 5 hat Bohrungen 6 und 7, welche die Bohrungen 8 bis.
12 in verschiedener Reihenfolge miteinander verbinden können. Die zur Bewegung des
Hubkolbens erforderliche Druckluft tritt gemäß Abb. i durch den Kana19 in das Hahngehäuse
ein und wird durch den Kanal 7 und das Rohr 13 in den oberen Teil des Zylinders
geleitet, so däß der Kolben sich abwärts bewegen muß. Hierbei entweicht die Luft
unterhalb des Kolbens durch die Bohrungen 8, 6 und I I
ins Freie.
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Die Kolbenstange 14 ist unten mit einem Zapfen 15 versehen, welcher
bei der Stellung des Kolbens gemäß Abb. i gerade die Bohrung 8 abschließt. Die im
unteren Teil des Zylinders befindliche Luft kann jetzt nicht mehr entweichen und
muß bei der weiteren Abwärtsbewegung des Kolbens zusammengedrückt werden. Dadurch
entsteht die öbenerwähnte Pufferwirkung. Die Endbewegung des Kolbens 2, abwärts
gerichtet, ist dann erreicht, wenn die Kolbenstange 14 gegen die obere Fläche des
Hahngehäuses anstößt. Je nach der Länge des Abschlußzapfens 15 und des unterhalb
des Kolbens 2 hervorragenden Kolbenstangenendes 14 kann die Pufferwirkung größer
oder kleiner gewählt werden. Ist beispielsweise der unterhalb des Kolbens befindliche
Hohlraum des Zylinders im Augenblick der Absperrung durch den Abschlußzapfen 15
doppelt so groß wie der Zylinderraum, welcher unterhalb des Kolbens übrigbleibt,
sobald die Kolbenstange 14 gegen die Oberfläche des Hahngehäuses 4 stößt, so wird
in dieser Endstellung eine Luftspannung von 2 atü unterhalb des Kolbens entstehen.
Je mehr man die Luftmenge unterhalb des Kolbens 2 zusammenpreßt, um so größer ist
der Gegendruck und damit die Pufferwirkung. Damit die tiefste Stellung überhaupt
erreicht wird, muß selbstverständlich der Betri=ebsdruck der Luft, welche den Kolben
von oben nach unten drückt, höher sein als der Kompressionsdruck unterhalb des Kolbens
bei der Pufferwirkung.
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Sobald der Kolben wieder nach oben wandern soll, wird das Hahnküken
5 in die Stellung gemäß Abb.2 gedreht. Nunmehr tritt die Druckluft durch die Bohrungen
9 und 7, .die Ausfräsung 16 und die Bohrung 12 unter den Kolben 2, während die Luft
oberhalb des Kolbens durch das Rohr 13 und die Bohrungen i o, 6 und i i ins Freie
entweicht. Die zusätzliche Bohrung 12 ist erforderlich für den Beginn der
Hubbewegung nach oben, solange die Bohrung 8 durch den Abschlußzapfen 15 versperrt
ist. Sobald der Zapfen 15 die Bohrung 8 freigegeen hat, tritt auch durch diese Druckluft
von unten in' den Zylinderraum ein. Die Bohrung 12 ist eine zusätzliche Anordnung,
welche als Bestandteil der Erfindung gelten soll, um die Hubbewegung nach oben einzuleiten.
In gleicher
Weise ist Erfindungsgegenstand die Ausfräsung 16 der
Bohrung 7, welche zur Verbindung der Kanäle 7 und 12 erforderlich wird. -'