DE69304419T2

DE69304419T2 - Arbeitskopf-Wechsler für ein Rotationssystem zur Behandlung von Behältern

Info

Publication number: DE69304419T2
Application number: DE69304419T
Authority: DE
Inventors: Hidefumi Akamaru; Akira Motomura; Toshiaki Naka
Original assignee: Shibuya Kogyo Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 1992-05-29
Filing date: 1993-02-25
Publication date: 1997-03-13
Anticipated expiration: 2013-02-26
Also published as: EP0572107B1; US5339597A; JP3687857B2; JPH05330592A; DE69304419D1; EP0572107A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rotationssystem zur Behandlung von Behältern und insbesondere einen Arbeitskopfwechsler für ein Rotationssystem zur Behandlung von Behältern wie z.B. eine rotierende Vielfach-Kappenaufsetzvorrichtung oder eine rotierende Füllmaschine o.dgl.
Eine rotierende Vielfach-Kappenaufsetzvorrichtung ist z.B. in JP-A-85.290/1991 geoffenbart, worin die Vielfach-Kappenaufsetzvorrichtung einen drehbaren Körper zum Befördern von Behältern in einem bestimmten Intervall, eine Vielzahl an Kappenaufsetzköpfen, die als Arbeitsköpfe betrieben werden und auf dem drehbaren Körper gleich beabstandet angeordnet sind, um jeden der durch den drehbaren Körper beförderten Behälter einem Kappenaufsetzvorgang zu unterziehen, und eine Verbindung zwischen dem drehbaren Körper und jedem Kappenaufsetzkopf umfaßt, um einen Eingriff und eine Eingriffslösung dazwischen zu ermöglichen, sodaß die jeweiligen Kappenaufsetzköpfe in einer abnehmbaren Weise auf dem drehbaren Körper montiert werden.
In einer Vielfach-Kappenaufsetzvorrichtung der obigen Art kann der Kappenaufsetzkopf von der Verbindung abgenommen und durch einen anderen Kappenaufsetzkopf für eine Schraubenkappe, eine PR-Kappe oder einen Kronenkorken ersetzt werden, wodurch eine Vielzahl an Kappen auf den Behältern aufgebracht werden können.
In einer rotierenden Füllmaschine wird eine als Arbeitskopf dienende Fülldüse gemäß der Konfiguration des Behälters oder der Größe einer Öffnung ersetzt bzw. je nach dem einzufüllenden Inhalt (beispielsweise, wenn er CO&sub2; enthält oder nicht) gewechselt.
In einem herkömmlichen Rotationssystem zur Behandlung von Behältern wie z.B. in einer rotierenden Vielfach-Kappenaufsetzvorrichtung oder einer rotierenden Füllmaschine (siehe oben) werden jedoch alle Arbeitsköpfe händisch ersetzt, wodurch die Ersetzung arbeitsintensiv ist.
DE-A-2.626.459 offenbart eine Kronenaufsetzvorrichtung und eine Nahtverschweißungsvorrichtung, die als Kappenaufsetzvorrichtungen zum Aufbringen zweier unterschiedlicher Kappenarten vorgesehen sind. Die Kronenaufsetzvorrichtung und die Nahtverschweißungsvorrichtung sind beide um eine Welle drehbar. Beim Ersetzen der Kronenaufsetzvorrichtung durch die Nahtverschweißungsvorrichtung wird die gesamte Kronenaufsetzvorrichtung einschließlich des Kappenaufsetzkopfes durch Entfernung eines Bolzens durch die Nahtverschweißungsvorrichtung ersetzt.
Es wäre wünschenswert, einen Arbeitskopfwechsler für ein Rotationssystem zur Behandlung von Behältern bereitstellen zu können, das weniger arbeitsaufwendig als bekannte Anordnungen ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Rotationssystem zur Behandlung von Behältern bereitgestellt, umfassend einen drehbaren Körper zum Befördern von Behältern in einem bestimmten Intervall, eine Vielzahl an Arbeitsköpfen, die in gleichen Abständen am Umfang des drehbaren Körpers beabstandet sind, um jeden der Behälter, die durch den drehbaren Körper befördert werden, einem Behandlungsvorgang wie z.B. einem Kappenaufsetz- oder Einfüllvorgang zu unterziehen, und eine Verbindung zwischen dem drehbaren Körper und jedem Arbeitskopf, um einen Eingriff und eine Eingriffslösung dazwischen zu ermöglichen, um jeden Arbeitskopf auf dem drehbaren Körper abnehmbar zu montieren, wobei das System einen Arbeitskopfwechsler aufweist, umfassend eine Steuereinrichtung zum Steuern der Rotation des drehbaren Körpers, sodaß jeder Arbeitskopf hintereinander und intermittierend an einer vorbestimmten Arbeitskopfersetzungsposition gestoppt und aus der Verbindung gelöst wird, und zur Befestigung eines Arbeitskopfs einer anderen Art an der Verbindung an einer nunmehr leeren Stelle, von der der Arbeitskopf entfernt wurde.
In dieser Anordnung steuert die Steuereinrichtung die Drehung des drehbaren Elements, um jeden Arbeitskopf hintereinander und intermittierend an einer vorbestimmten Arbeitskopfersetzungsposition zu stoppen, und der Arbeitskopfzufuhrmechanism us entfernt dann den Arbeitskopf, der an der Arbeitskopfersetzungsposition zu einem Stillstand kam, aus der Verbindung und bringt einen neuen Arbeitskopf an der nunmehr leeren Stelle der Verbindung an. Auf diese Weise müssen nicht die Bediener die Arbeitsköpfe wechseln, wodurch der Arbeitsaufwand dieses Austauschvorgangs drastisch verringert wird.
Obige und andere Ziele und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Abbildungen, worin:
Fig.1 eine schematische Ansicht (üblicherweise in Form einer Draufsicht) einer Ausführungsform der Erfindung ist;
Fig.2 ein Längsschnitt einer rotierenden Vielfach-Kappenaufsetzvorrichtung list;
Fig.3 eine Schnittansicht einer Verbindung 12 ist;
Fig.4 eine Draufsicht einer Verbindung 12 und eines freien Endabschnitts eines ersten Zufuhrmechanismus 31A ist;
Fig.5 eine weitere Schnittansicht der Verbindung 12 durch eine Ebene ist, die gegenüber Fig.3 um 90º verschoben ist;
Fig.6 eine Draufsicht eines Kappenaufsetzkopfes 13 ist;
Fig.7 eine Draufsicht ist, die die Beziehung zwischen einer Verbindungsplatte 40 und einer Spindel 11 darstellt;
Fig.8 eine Draufsicht eines Rotationspositionierungsmechanismus 31C ist;
Fig.9 eine Draufsicht des ersten Zufuhrmechanismus 31A ist;
Fig.10 eine Seitenansicht von Fig.9 ist;
Fig.11 eine Schnittansicht der Lagervorrichtung 32 ist;
Fig.12 eine Draufsicht von Fig.11 ist;
Fig.13 eine Seitenansicht von Fig.1 list; und
Fig.14 eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist.
Es folgt eine Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung betreffend eine rotierende Vielfach-Kappenaufsetzvorrichtung. Bezug nehmend auf Fig.1 enthält eine rotierende Vielfach-Kappenaufsetzvorrichtung 1 einen drehbaren Körper 2, und durch ein Förderband 3 transportierte Behälter werden innerhalb des drehbaren Körpers 2 durch ein Einlaßsternrad 4 bewegt. Behälter, auf die die rotierende Vielfach- Kappenaufsetzvorrichtung 1 bereits Kappen aufsetzte, werden durch das Auslaßsternrad 5 abgegeben, um zum Förderband 3 zurückgeführt zu werden.
Wie aus Fig.2 ersichtlich, besitzt der drehbare Körper 5 um seine Peripherie Spindeln 11, die heb- und drehbar und in gleichen Abständen um den Umfang positioniert sind. Ein Kappenaufsetzkopf 13 ist am unteren Ende jeder Spindel 11 durch eine Verbindung 12 abnehmbar befestigt. Der Kappenaufsetzkopf 13 kann das Aufbringen einer PP- Kappe auf einen Behälter ermöglichen.
Ein Ende eines Trägers 14 ist drehbar um einen unteren Abschnitt jeder Spindel 11 montiert, und das andere Ende jedes Trägers 14 greift in eine Führungsstange 15 ein, die in einer Position zwischen den jeweiligen Spindeln 11 fix und hebbar am drehbaren Körper 2 montiert ist, wodurch sich der Träger 14 nicht mit der Spindel 11 drehen kann. Ein Nockenstößel 16 ist am Träger 14 montiert und greift in eine Nockennut 18a ein, die in einem Hebenocken 18 ausgebildet ist, der an einer stationären Welle 17 befestigt ist, wodurch sich die Spindel 11 während des Rotierens des drehbaren Elements 2 auf- und abbewegen kann.
Die Spindel 11 ist in der Mitte ihrer Länge mit einem Zahnrad 21 ausgebildet, das in ein Antriebszahnrad 22 eingreift, das seinerseits in bezug auf die stationäre Welle 17 und das drehbare Element 2 drehbar montiert ist. Das Antriebszahnrad 22 trägt einen sich radial nach außen erstreckenden Flansch 22a einstückig an seinem oberen Ende, der zwischen einer den drehbaren Körper 2 bildenden oberen Scheibe 23 und einem einstückig mit der stationären Welle 17 ausgebildeten radialen Flansch 24 drehbar angeordnet ist.
In der vorliegenden Ausführungsform soll die rotierende Vielfach- Kappenaufsetzvorrichtung 1 als PP-Kappenaufsetzvorrichtung verwendet werden, weshalb es notwendig ist, daß sich der Kappenaufsetzkopf 13 um seine eigene Achse dreht. An diesem Ende erstreckt sich der Verbindungsstiff 25 durch den radialen Flansch 24 der stationären Welle 17 und den Flansch 22a des Antriebszahnrads 22, um sie einstückig miteinander zu verbinden, wodurch das Antriebszahnrad 22 an der stationären Welle 17 befestigt wird. Während des Rotierens des drehbaren Körpers 2 kann das mit dem befestigten Antriebszahnrad 22 in Eingriff stehende Zahnrad 21 wirkungsvoll das Rotieren der jeweiligen Spindeln 11 und ihrer befestigten Kappenaufsetzköpfe 13 ermöglichen, während sie sich um die stationäre Welle 17 drehen.
Wenn die Kappenaufsetzvorrichtung als stationäre Kappenaufsetzvorrichtung wie z.B. eine Kronenaufsetzvorrichtung verwendet wird, kann sich der Verbindungsstift 25 zwischen dem Flansch 22a des Antriebszahnrads 22 und der oberen Scheibe 23 des drehbaren Körpers 2 erstrecken, um sie einstückig miteinander zu verbinden, sodaß das Antriebszahnrad 22 einstückig mit dem drehbaren Körper 2 rotieren kann. In diesem Fall wird die Rotation der Spindel 11 und ihres befestigten Kappenaufsetzkopfes 13 durch das Zahnrad 21 verhindert, das mit dem einstückig mit drehbaren Körper 2 ausgebildeten Antriebszahnrad 22 in Eingriff steht, wodurch die Spindel und der Kappenaufsetzkopf lediglich um die stationäre Welle 17 in einstückiger Weise mit dem drehbaren Körper 2 rotieren.
Wie auf dem Gebiet allgemein bekannt ist, umfaßt der als PP-Kappenaufsetzvorrichtung zu verwendende Kappenaufsetzkopf 13 einen Außen pen pherieabschn itt 13a, der abnehmbar mit der Spindel 11 verbunden ist und zur Rotation durch die Spindel 11 angetrieben wird, um Gewinde in der Außenperipherie einer nicht dargestellten PP- Kappe auszubilden, und einen Druckblock 13b, der im Schaftabschnitt des Außen peripherieabschnitts 13a angeordnet ist, wobei der Druckblock 13b gegen einen Behälter gedrückt werden muß, sodaß sich die PP-Kappe relativ zum Behälter nicht drehen kann.
An diesem Ende ist eine Hebestange 26 hebbar und drehbar innerhalb jeder Spindel 11 eingepaßt, und ein am oberen Ende der Stange 26 befestigter Träger 27 greift in die obige Führungsstange 15 hebbar ein, sodaß die Hebestange 26 relativ zum drehbaren Körper 2 nicht rotieren kann. Außerdem ist ein im oberen Ende des Druckblocks 13b ausgebildeter Vorsprung 13c abnehmbar in einen im unteren Ende jeder Hebestange 26 ausgebildeten Schlitz 26a eingepaßt, wodurch ein Rotieren des Druckblocks 13b verhindert wird. Die Hebestange 26 wird normalerweise durch eine als Drängmittel wirkende Feder 28 an ihrer untersten Endposition relativ zur Spindel 11 gedrückt.
Da in der in obiger Weise konstruierten rotierenden Vielfach-Kappenaufsetzvorrichtung 11 das Antriebszahnrad 22 durch den Verbindungsstift 25 an der stationären Welle 17 befestigt ist, während der drehbare Körper 2 durch einen nicht dargestellten Motor rotiert wird, dreht sich die Spindel in einstückiger Weise mit dem drehbaren Körper 2 um die stationäre Welle 17, wodurch der Nockenstößel 16, der in die Nockennut 18a eingreift, die im an der stationären Welle 17 montierten Hebenocken 18 ausgebildet ist ist, bewirkt, daß sich die Spindel 11 auf- und abbewegt, während das mit dem befestigten Antriebszahnrad 22 in Eingriff stehende Zahnrad 21 ein Drehen der Spindel 11 bewirkt.
Demzufolge bewegt sich der Außenperipherieabschnitt 13a des an der Spindel 11 befestigten Kappenaufsetzkopfes 13 während des Drehens nach oben und unten, während der Druckblock 13b des Kappenaufsetzkopfes 13 daran gehindert wird, sich relativ zum drehbaren Körper 2 zu drehen, da er abnehmbar an der Hebestange 26 befestigt ist. Somit kann eine PP-Kappe in ähnlicher Weise wie bei einer herkömmlichen, auf dem Gebiet allgemein bekannten PP-Kappenaufsetzvorrichtung auf einen Behälter aufgebracht werden.
Wiederum Bezug nehmend auf Fig.1 sind ein Arbeitskopfzufuhrmechanismus 31 und eine Lagervorrichtung 32 angrenzend zur Vielfach-Kappenaufsetzvorrichtung 1 angeordnet, wobei der Betrieb der rotierenden Vielfach-Kappenaufsetzvorrichtung 1, des Arbeitskopfzufuhrmechanismus 31 und der Lagervorrichtung 32 durch eine Steuereinrichtung 33 reguliert werden kann.
Beim Wechsel des Kappenaufsetzkopfes 13 auf der rotierenden Vielfach- Kappenaufsetzvorrichtung 1 reguliert die Steuereinrichtung 33 die Rotation des drehbaren Körpers 2, während die Winkelposition des drehbaren Körpers 2 z.B. durch einen nicht dargestellten Sensor wie etwa eine rotierende Codiereinrichtung o.dgl. detektiert wird, und kann die jeweiligen Kappenaufsetzköpfe 13 an einer vorbestimmten Arbeitskopfersetzungsposition 34 in einer bestimmten Abfolge (hintereinander und intermittierend) stoppen.
Gleichzeitig reguliert die Steuereinrichtung 33 den Betrieb des Arbeitskopfzufuhrmechanismus 31 und der Lagervorrichtung 32, sodaß der Arbeitskopfzufuhrmechanismus 31 den Kappenaufsetzkopf 13 aus der Verbindung 12 entfernt, während die Lagervorrichtung 32 einen Kappenaufsetzkopf einer anderen Art, der darin gelagert wird, herausnimmt und den Kappenaufsetzkopf montiert, der aus der Lagervorrichtung 32 in der nunmehr leeren Verbindung 12 genommen wird, aus der der alte Kappenaufsetzkopf 13 entfernt wurde, während gleichzeitig der Kappenaufsetzkopf 13 gelagert wird, der aus der Verbindung 12 innerhalb der Lagervorrichtung 32 entfernt wird.
Es folgt eine Beschreibung der Verbindung 12, die die Spindel 11 und den Kappenaufsetzkopf 13 abnehmbar verbindet. Bezugnehmend auf Fig.5 sind das untere Ende der Spindel 11 und das obere Ende des Kappenaufsetzkopfes 13 mit Flanschen 36 bzw. 37 versehen, die in überlappender Beziehung zueinander angeordnet sind.
Wie aus Fig.5 ersichtlich, besitzt der Flansch 37 des Kappenaufsetzkopfes 13, der sich auf der Unterseite befindet, ein Paar Verbindungsstifte 39, die auf seiner oberen Fläche an diametral entgegengesetzten Positionen fix montiert sind (siehe Figuren 4 und 6), wobei der Verbindungsstift 39 mit einem Abschnitt 39a eines verringerten Durchmessers in seiner mittleren Höhe ausgebildet ist.
Der Flansch 36 der Spindel 11 ist wiederum mit einer ringförmigen Nut 36a in seiner oberen Oberfläche ausgebildet, in der eine ringförmige Verbindungsplatte 40 drehbar aufgenommen und mit der Achse der Spindel 11 ausgerichtet ist. Eine ringförmige Fixierungsplatte 41 befindet sich auf der Spitze des Flansches 36 und der Verbindungsplatte 40 und ist an der Spindel 11 befestigt, wodurch die Verbindungsplatte 40 drehbar zwischen dem Flansch 36 und der Fixierungsplatte 41 gehalten wird.
Wie aus Fig.7 ersichtlich, ist die Peripherie der Verbindungsplatte 40 mit einem Paar sich radial nach außen erstreckender Vorsprünge 40a, 40b ausgebildet, die durch eine im Flansch 36 der Spindel 11 ausgebildete Kerbe 36b vom Inneren der ringförmigen Nut 36a zu ihrem Äußeren verlaufen. Demzufolge kann die Verbindungsplatte 40 mittels der beiden Vorsprünge 40a,40b innerhalb eines durch die Kerbe 36b definierten Ausmaßes im Winkel bewegt werden.
Die Verbindungsplatte 40 ist auch mit einem Paar Verbindungslöcher 42 versehen, von denen jedes einen verbreiterten Abschnitt 42a und einen verschmälerten Abschnitt 42b einer Breite enthält, die im wesentlichen dem Durchmesser des Abschnitts 39a mit verringertem Durchmesser des Verbindungsstiffs 39 entspricht. Bezug nehmend auf Fig.5 sind der Flansch 36 und die Fixierungsplatte 41, die zwischen ihnen die Verbindungsplatte 40 halten, mit Durchgangsöffnungen 36c bzw. 41a versehen, durch die der Verbindungsstift 39 verläuft; sie befinden sich an Positionen, die der verbreiterte Abschnitt 42a der Verbindungslöcher 42 annimmt, wenn die Verbindungsplatte 40 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird (siehe Figuren 4 und 7), um einen der Vorsprünge 40a zum Ende der Kerbe 36b zu bringen, wie dies durch Phantomlinien in Figuren 7 und 4 angezeigt wird.
Beim Befestigen des Kappenaufsetzkopfes 13 am unteren Ende der Spindel 11 wird somit der Vorsprung 40a anfänglich an einer durch Phantomlinien in Fig.4 angezeigten Stelle positioniert, um den verbreiterten Abschnitt 42a des in der Verbindungsplatte 40 ausgebildeten Verbindungsloches 42 mit der Achse der im Flansch 36 bzw. der Fixierungsplatte 41 ausgebildeten Durchgangsöffnungen 36c, 41a auszurichten.
In diesem Zustand wird der Kappenaufsetzkopf 13 gehoben, sodaß der fix im oberen Endflansch 37 montierte Verbindungsstiff 39 durch die Durchgangsöffnungen 36c, 41a und den verbreiterten Abschnitt 42a des Verbindungsloches 42 gelangen kann. Die Anordnung ist solcherart, daß die Hebung des Abschnitts 39a mit verringertem Durchmesser des Verbindungsstifts 39, wenn der Flansch 36 der Spindel 11 und der Flansch 37 des Kappenaufsetzkopfes 13 miteinander auf diese Weise in Kontakt stehen, mit der Hebung der Verbindungsplatte 40 ausgerichtet ist, wobei in diesem Zustand die Vorsprünge 40a, 40b somit dazu verwendet werden können, die Verbindungsplatte 40 im Uhrzeigersinn zu drehen (siehe Fig.4), wodurch der Vorsprung 40b zum anderen Ende der Kerbe 36b gebracht wird (zur in Figuren 7 und 4 gezeigten Position der durchgehenden Linie), wodurch der verschmälerte Abschnitt 42b des Verbindungsloches 42 in den Abschnitt 39a mit verringertem Durchmesser des Verbindungsstifts 39 eingreifen kann.
In diesem Zustand wird der Verbindungsstift 39 durch die beiden Seiten des verschmälerten Abschnitts 42b der Verbindungsplatte 40 abgestützt und kann in Vorwärtsrichtung nicht verschoben werden, sodaß der Kappenaufsetzkopf 13 am unteren Ende der Spindel 11 befestigt werden kann. Beim Entfernen des Kappenaufsetzkopfes 13 von der Spindel 11 können die Vorsprünge 40a, 40b dazu dienen, die Verbindungsplatte 40 gegen den Uhrzeigersinn zu drehen (siehe Fig.4), bis der Vorsprung 40a zu seiner ursprünglichen Position zurückkehrt.
Beim Durchführen eines Kappenaufsetzvorgangs mit dem in obiger Weise an der Spindel 11 befestigten Kappenaufsetzkopf 13 ist es erforderlich, eine einstückige Rotation der Spindel 11 und des Kappenaufsetzkopfes 13 zu bewirken. Gemäß der Erfindung ist ein Sperrmittel vorhanden, um eine relative Drehung der Verbindungsplatte 40 in bezug auf die Spindel 11 und den Kappenaufsetzkopf 13 zu verhindern.
Bezugnehmend auf Figuren 3 und 4 ist der Flansch 37 des Kappenaufsetzkopfes 13 mit einem Sperrstift 45 versehen, der in einem Winkel von 90º vom Paar der Verbindungsstifte 39 verschoben ist, im wesentlichen dem Paar Vorsprünge 40a, 40b diametral gegenüberliegt und normalerweise durch eine Feder 46 nach oben gedrückt wird. Wie aus Figuren 4 und 7 ersichtlich, ist die Verbindungsplatte 40 mit einem Sperrloch 47 versehen, das mit dem Sperrstift 45 ausgerichtet ist. Das Sperrloch 47 enthält eine Durchgangsöffnung 47a eines Durchmessers, der im wesentlichen dem Außendurchmesser des Sperrstifts 45 entspricht, und einen verschmälerten Abschnitt 47b einer Breite, die geringer als der Außendurchmesser des Sperrstifts 45 ist.
Die Durchgangsöffnung 47a ist ausgebildet, um auf der Achse des Sperrstifts 45 positioniert zu sein, wenn die Verbindungsplatte 40 im Uhrzeigersinn gedreht wird, um den Vorsprung 40b zum Abschlußende der Kerbe 36b zu bringen, sodaß der verschmälerte Abschnitt 42b des Verbindungsloches 42 in den Abschnitt 39a mit verringertem Durchmesser des Verbindungsstifts 39 eingreift. Anders ausgedrückt ist der Sperrstift 45 konstruiert, sich in die Durchgangsöffnung 47a im Sperrloch 47 zu bewegen und in diese einzugreifen, indem er durch die im Flansch 36 der Spindel 11 ausgebildete Durchgangsöffnung 36d gelangt, wenn der Kappenaufsetzkopf 13 an der Spindel 11 befestigt wird, wodurch eine Drehung der Verbindungsplatte 40 relativ zur Spindel 11 und des Kappenaufsetzkopfes 13 verhindert wird.
Wie aus Fig.3 ersichtlich, ist ein Ausstoßstift 48 an einer Position direkt über dem Sperrstift 45 hebbar ausgebildet, der mit der Durchgangsöffnung 47a in Eingriff steht, um den Eingriff zwischen dem Sperrstift 45 und der Durchgangsöffnung 47a zu lösen. Der Ausstoßstift 48 ist hebbar in einer in der Fixierungsplatte 41 ausgebildeten abgestuften Öffnung 41b angeordnet, und sein unteres Ende besitzt einen Außendurchmesser, der im wesentlichen mit der Breite des verschmälerten Abschnitts 47b des Sperrloches 47 identisch ist.
Wenn der Sperrstift 45 durch die Feder 46 nach oben gedrückt wird, um mit der Durchgangsöffnung 47a in Eingriff zu stehen, liegt der Ausstoßstift 48 am Sperrstift 45 an und wird auch gemeinsam mit diesem gehoben. In diesem Zustand erstreckt sich das obere Ende des Ausstoßendes 48 durch einen Deckel 49 und über diesen hinaus, welcher Deckel die abgestufte Öffnung 41b schließt, um die Eingriffslösung des Ausstoßstifts 48 aus der abgestuften Öffnung 41b zu vermeiden.
Der Sperrstift 45 greift - wie oben beschrieben - in die Durchgangsöffnung 47a ein, sodaß sich die Verbindungsplatte 40 relativ zur Spindel 11 und zum Kappenaufsetzkopf 13 nicht drehen kann; somit wird der Eingriff des verschmälerten Abschnitts 42b des Verbindungsloches 42 mit dem Abschnitt 39a mit verringertem Durchmesser des Verbindungsstifts 39 aufrechterhalten, wodurch die Eingriffslösung des Kappenaufsetzkopfes 13 aus der Spindel verhindert wird.
Beim Entfernen des Kappenaufsetzkopfes 13 aus der Spindel 11 wird der Ausstoßstift 48 hinuntergedrückt, um den Sperrstift 45 gegen die Spannkraft der Feder 46 nach unten zu zwängen, wodurch der Eingriff zwischen dem Sperrstift 45 und der Durchgangsöffnung 47a gelöst wird. Das untere Ende des Ausstoßstifts 48 befindet sich in diesem Zustand in der Durchgangsöffnung 47a, doch da das untere Ende des Ausstoßstifts 48 einen Außendurchmesser besitzt, der im wesentlichen der Breite des verschmälerten Abschnitts 47b des Sperrloches 47 entspricht, kann die Verbindungsplatte 40 unter Verwendung der Vorsprünge 40a, 40b gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden (siehe Fig.4), wodurch die Entfernung des Kappenaufsetzkopfes 13 aus der Spindel 11 ermöglicht wird.
Es folgt eine Beschreibung des Arbeitskopfzufuhrmechanismus 31. Bezugnehmend auf Fig.1 enthält der Arbeitskopfzufuhrmechanismus 31 einen ersten Zufuhrmechanismus 31A und einen zweiten Zufuhrmechanismus 318, die auf gegenüberliegenden Seiten eines zentral angeordneten Antriebswelle 51 positioniert sind. Der Mechanismus 31 enthält weiters einen Winkelpositionierungsmechanismus 31C, der sich zwischen den beiden Zufuhrmechanismen 31A, 31B befindet, um die Verbindung 12 auf der Seite der Spindel 11 zu bewirken, die an der Arbeitskopfersetzungsposition 34 gestoppt wird, um in einer vorbestimmten Richtung ausgerichtet zu werden.
Wenn der Kappenaufsetzkopf 13 der rotierenden Vielfach-Kappenaufsetzvorrichtung 1 gewechselt werden soll, steuert die Steuereinrichtung 33 die Rotation des drehbaren Elements 2, sodaß der Kappenaufsetzkopf 13 an der Arbeitskopfersetzungsposition 34 gestoppt wird, woraufhin die Steuereinrichtung 33 die Rotation der Antriebswelle 51 steuert, um den Winkelpositionierungsmechanismus 31C so auszurichten, daß er dem Kappenaufsetzkopf 13 an der Arbeitskopfersetzungsposition 34 zugewandt ist. Der Mechanismus 31 dreht dann die Verbindung 12, und der Ausstoßstift 48 wird an einer bestimmten Stelle positioniert.
Die Rotation der Antriebswelle 51 wird solcherart gesteuert, daß der erste Zufuhrmechanismus 31A dem Kappenaufsetzkopf 13 an der Arbeitskopfersetzungsposition 34 zugewandt ist, während der andere bzw. der zweite Zufuhrmechanismus 31B der Lagervorrichtung 32 zugewandt ist. Der erste Zufuhrmechanismus 31A entfernt den Kappenaufsetzkopf 13 aus der Spindel 11, während gleichzeitig der zweite Zufuhrmechanismus 31B einen unterschiedlichen Kappenaufsetzkopf aus der Lagervorrichtung 32 nimmt.
Nachdem die beiden Zufuhrmechanismen 31A, 31B die jeweiligen Kappenaufsetzköpfe empfangen haben, wird die Rotation der Antriebswelle 41 solcherart gesteuert, daß der erste Zufuhrmechanismus 31A der Lagervorrichtung 32 zugewandt ist, um den entfernten Kappenaufsetzkopf 13 in der Lagervorrichtung 32 zu lagern. Gleichzeitig wird der zweite Zufuhrmechanismus 31B zur Arbeitskopfkopfersetzungsposition 34 gebracht, sodaß dieser neue Kappenaufsetzkopf an der Spindel 11 befestigt wird.
Wenn der neue Kappenaufsetzkopf in dieser Weise an der Spindel 11 befestigt wird, wird die Rotation des drehbaren Körpers 2 wiederum durch die Steuereinrichtung 33 gesteuert, um den nächsten Kappenaufsetzkof 13 zur Arbeitskopfersetzungsposition 34 zu bringen, wo er zu einem Stillstand kommt, wodurch ein ähnlicher Vorgang wiederholt wird.
Bezugnehmend auf Fig.8 enthält der Winkelpositionierungsmechanismus 31C einen Rotationsrahmen 52, der zur Drehung durch die Antriebswelle 51 angetrieben wird. Ein beweglicher Rahmen 53 ist auf dem Rotationsrahmen 52 hin- und herbewegbar und wird durch ein lineares Lager 54 abgestützt, das fix auf dem Rotationsrahmen 52 montiert ist, um in radialer Richtung der Antriebswelle 51 und in horizontaler Richtung hin- und herbewegbar zu sein. Das Hin- und Herbewegen des beweglichen Rahmens 53 wird durch eine auf dem Rotationsrahmen 52 montierte Zylindereinheit 55 erzielt.
Ein Servomotor 57 ist durch einen zwischengelagerten Träger 56 auf dem beweglichen Rahmen 53 befestigt, wobei die Rotation des Servomotors 57 durch Zahnräder 58, 59 und eine Schnecke 60 auf ein Schneckenrad 61 übertragen wird. Das Schneckenrad 61 ist fix am Boden einer Rotationswelle 62 befestigt, die drehbar gelagert und senkrecht zum freien Ende des beweglichen Rahmens 52 gerichtet ist. An ihrem oberen Ende trägt die Rotationswelle 62 ein Antriebszahnrad 63.
Wie aus Figuren 3 und 5 ersichtlich, kann das Antriebszahnrad 63 in ein Zahnrad 64 eingreifen, das fix auf der Fixierungsplatte 41 befestigt ist, die ihrerseits einstückig mit der Spindel 11 ausgebildet ist. Ein Sensor 66 (Fig.8) wie z.B. ein Näherungsschalter o.dgl. zum Detektieren eines auf der Fixierungsplatte 41 montierten Positionierungsstifts 65 (siehe Fig.5) ist am vordersten Ende des beweglichen Rahmens 53 angeordnet. Wie weiter unten beschrieben, ist der Positionierungsstift 65 ausgebildet, den Ausstoßstift 48 (Fig.3) an einer bestimmten Stelle zu positionieren.
Wenn es in der beschriebenen Anordnung erwünscht ist, den Ausstoßstift 48 an einer bestimmten Stelle zu positionieren, indem ein Drehen der Verbindung 12 durch den Winkelpositionierungsmechanismus 31C bewirkt wird, wird der Verbindungsstiff 25 der rotierenden Vielfach-Kappenaufsetzvorrichtung 1 anfänglich entfernt, wodurch die einzelnen Spindeln 11 relativ zum drehbaren Körper 2 drehbar sein können. Die Zylindereinheit 55 wird in diesem Zustand betrieben, um die Antriebswelle 51 mit dem beweglichen Rahmen 53 zu drehen, der hin zur Antriebswelle eingezogen ist, wodurch das Antriebszahnrad 63 auf dem beweglichen Rahmen 63 hin zum Zahnrad 64 ausgerichtet wird, das einstückig mit der Spindel 11 ausgebildet ist.
Die Zylindereinheit 55 wird dann betrieben, um den beweglichen Rahmen 53 vorwärts zu treiben, bis das Antriebszahnrad 63 mit dem Zahnrad 64 in Eingriff steht, woraufhin der Servomotor 57 gestartet wird, um das Antriebszahnrad 63 zu drehen, wodurch das Zahnrad 64 für eine Rotation der Spindel 11 und der Verbindung 12 sorgen kann. Wenn der Position ierungsstift 65 infolge der Drehung der Verbindung 12 durch den Sensor 66 detektiert wird, wird die Drehung des Antriebszahnrads 63 durch die Steuereinrichtung 33 unmittelbar gestoppt. In diesem Zustand ist der Ausstoßstift 48 an einer Stelle positioniert, die in bezug auf eine Linie, die den Mittelpunkt der rotierenden Vielfach- Kappenaufsetzvorrichtung 1 und den Mittelpunkt der Antriebswelle 51 verbindet, um 90º versetzt ist (siehe Fig.4).
Wenn der Ausstoßstift 48 in dieser Weise an einer bestimmten Stelle positioniert ist, wird die Zylindereinheit 55 betrieben, um den beweglichen Rahmen 53 einzuziehen, wodurch der Eingriff zwischen dem Antriebszahnrad 63 und dem Zahnrad 64 gelöst wird.
Der erste und der zweite Zufuhrmechanismus 31A und 31B sind identisch konstruiert, weshalb nur der erste Zufuhrmechanismus 31A beschrieben wird. Bezugnehmend auf Figuren 9 und 10 ist ein beweglicher Rahmen 72 auf dem rotierenden Rahmen 52 abgestützt, der zur Drehung durch die Antriebswelle 51 durch ein lineares Lager 71 angetrieben wird, um in radialer Richtung der Antriebswelle 51 und in horizontaler Richtung in gleicher Weise wie oben erwähnter beweglicher Rahmen 53 hin- und herbewegbar zu sein. Der bewegliche Rahmen 72 ist mittels einer auf dem rotierenden Rahmen 52 montierten Zylindereinheit hin- und herbewegbar.
Der bewegliche Rahmen 72 umfaßt einen stangenförmigen Abschnitt 72a, der durch das lineare Lager 71 solcherart abgestützt ist, daß er hin- und herbewegbar ist, und einen sich vertikal erstreckenden planaren Abschnitt 72b, der einstückig mit dem Ende des stangenförmigen Abschnitts 72a verbunden ist. Die auf dem rotierenden Rahmen 52 montierte Zylindereinheit 73 ist mit dem Abschlußende bzw. dem rechten Ende (siehe Fig.9) des stangenförmigen Abschnitts 72a verbunden.
Am planaren Abschnitt 72b des beweglichen Rahmens ist an dessen oberem Ende und an einer Seite davon ein nach unten drückendes Element 74 befestigt, das in den Ausstoßstift 48 eingreift, der sich an der oben erwähnten Position befindet, und ihn hinunterdrückt, während am oberen Ende des planaren Abschnitts 72b auf der anderen Seite ein rotierendes Element 75 befestigt ist, das ein Paar eingreifender Sperrklinken 75a, 75b umfaßt, die in das Paar Vorsprünge 40a, 40b eingreifen können, um die Verbindungsplatte 40 zu drehen.
In Richtung seines freien Endes besitzt das hinunterdrückende Element 74 eine abgeschrägte Oberfläche auf seiner Unterseite (siehe Fig.10), sodaß das hinunterdrückende Element 74 durch die Zylindereinheit 73 vorwärtsgetrieben wird, wobei die abgeschrägte Oberfläche den Ausstoßstift 48 wirkungsvoll hinunterdrücken kann. Die Eingriffssperrklinke 75a auf dem freien Ende des rotierenden Elements 75 greift in den Vorsprung 40a ein, um die Verbindungsplatte - wie aus Figuren 9 und 4 ersichtlich - gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, nachdem das hinunterdrückende Element 74 den Ausstoßstift 75b hinuntergedrückt hat, gefolgt vom Eingriff der Eingriffssperrklinke 75b, die sich hinter der anderen Sperrklinke 75a auf dem rotierenden Element 75 befindet, mit dem anderen Vorsprung 40b, um die Drehung der Verbindungsplatte 40 fortzusetzen, wodurch der verbreiterte Abschnitt 42a des in der Verbindungsplatte 40 ausgebildeten Verbindungslochs mit deni Verbindungsstift 39 ausgerichtet wird. In diesem Zustand kann der Kappenaufsetzkopf 13 von der Spindel 11 entfernt werden.
Wenn das rotierende Element 75 durch die Zylindereinheit 73 aus diesem Zustand eingezogen wird, greift die Eingriffssperrklinke 75a auf dem rotierenden Element 75 in den Vorsprung 40b ein, um die Verbindungsplatte 40 im Uhrzeigersinn zu drehen, bis der verschmälerte Abschnitt 42b des in der Verbindungsplatte 40 ausgebildeten Verbindungsloches 42 in den Abschnitt 39a mit verringertem Durchmesser des Verbindungsstifts 39 eingreift. Daraufhin wird der Kappenaufsetzkopf 13 gegen die Entfernung aus der Spindel 11 verriegelt.
Da das hinunterdrückende Element 74 durch die Zylindereinheit 73 hinuntergedrückt bleibt, wird der Ausstoßstift 48 durch den Sperrstift 45 aufgrund der Spannkraft der Feder 46 nach oben getrieben, bis der Sperrstift 45 in die Durchgangsöffnung 47a im in der Verbindungsplatte 40 ausgebildeten Sperrloch 47 eingreift, wodurch eine relative Drehung der Verbindungsplatte 40 in bezug auf den Kappenaufsetzkopf 13 und die Spindel 11 verhindert wird.
Der planare Abschnitt 72b des beweglichen Rahmens 72 ist mit einem Hebeelement 78 versehen, das die gegenüberliegenden Seiten der Außenperipherie des Flansches 37 des Kappenaufsetzkopfes 13 abstützt, um den Kappenaufsetzkopf 13, während er schwebend gehalten wird, auf- und abzubewegen.
Das Hebeelement 78 umfaßt einen horizontalen gegabelten Abschnitt 78a, der den Flansch 37 abstützt, und einen stangenförmigen Abschnitt 78b, der vom anderen Ende des gegabelten Abschnitts 78a in seinem Mittelpunkt hinunterhängt. Der stangenförmige Abschnitt 78b wird durch ein lineares Lager 80, das mittels eines Trägers 79 am planaren Abschnitt 72b montiert ist, hebbar abgestützt Eine im planaren Abschnitt 72b montierte Zylindereinheit 81 ist mit dem unteren Ende des stangenförmigen Abschnitts 78b verbunden, wodurch das Hebeelement 78 durch die Zylindereinheit 81 auf- und abbewegt werden kann.
Auf gegenüberliegenden Seiten ist die Innenfläche des gegabelten Abschnitts 78a mit einer Längsnut 78c versehen, die die Außenperipherie des Flansches 37 des Kappenaufsetzkopfes 13 aufnimmt (siehe Fig.3), wobei der gegabelte Abschnitt 78a den Kappenaufsetzkopf 13 schwebend halten kann, indem die gegenüberliegenden Seiten der Außenperipherie des Flansches 37 mit den beiden Nuten 78c abgestützt werden.
Wie aus Fig.4 ersichtlich, ist der gegabelte Abschnitt 78a zentral mit einem Magneten 82 versehen, der eine um die Außenperipherie des Flansches 37 ausgebildete flache Oberfläche 37a anzieht, um das Drehen des Kappenaufsetzkopfes 73 relativ zum gegabelten Abschnitt 78a bzw. seine Eingriffslösung zu verhindern. Die flache Oberfläche 37a befindet sich direkt unterhalb des Positionierungsstifs 65; wenn daher die Winkelposition der Verbindung 12 solcherart positioniert ist, daß der Positionierungsstift 65 direkt dem ersten Zufuhrmechanismus 31A zugewandt ist, kann die flache Oberfläche 37a so ausgerichtet werden, daß sie dem Magneten 82 zugewandt ist.
Das Hebeelement 78 ist mit einem Rotationsmittel 85 versehen, das die Druckplatte 13b dreht, um den im oberen Ende des Druckblocks 13b des Kappenaufsetzkopfes 13 ausgebildeten Vorsprung 13c mit dem im unteren Ende der Hebestange 26 ausgebildeten Schlitz 26a in Eingriff zu bringen, während der Kappenaufsetzkopf 13 mit der Spindel 11 verbunden ist.
Bezugnehmend auf Fig.10 umfaßt das Rotationsmittel 75 einen auf dem stangenförmigen Abschnitt 78b des Hebeelements 78 montierten Träger 86 und eine auf dem Träger 86 montierte Zylindereinheit. Diese enthält eine Zylinderstange 87a, die einen rechteckigen Querschnitt aufweist und durch das am Träger 86 hebbar befestigte lineare Lager 88 abgestützt wird.
Eine Hebeplatte 89 ist fix mit dem unteren Ende der Zylinderstange 87a verbunden und besitzt eine Antriebswelle 90, die in einer Position unmittelbar unterhalb des Druckblocks 13b des Kappenaufsetzkopfes 13, der durch den gegabelten Abschnitt 78a schwebend gehalten wird, drehbar darin gelagert ist. Die Antriebswelle 89 besitzt ein oberes konisches Ende mit unebener Oberfläche; wenn daher das obere Ende der Antriebswelle 90 gegen eine in der unteren Endfläche des Druckblocks 13b ausgebildete konische Ausnehmung 13d (siehe Fig.2) anliegt, kann die Drehung der Antriebswelle 90 den Druckblock 13b wirkungsvoll drehen.
Das untere Ende der Antriebswelle 90 erstreckt sich durch die Hebeplatte 89 hindurch zu ihrer Unterseite, wobei ein Ritzel 91 am vorspringenden Ende montiert ist. Das Ritzel 91 greift in eine Zahnstange 92 ein, die ihrerseits mit einer fix auf der unteren Fläche der Hebeplatte 89 montierten Zylindereinheit 93 verbunden ist. Wie aus Fig.9 ersichtlich, trägt ein an der Hebeplatte 89 befestigter Träger 94 eine Walze 95 in drehbarer Weise, die elastisch gegen die Hinterfläche der Zahnstange 92 gedrückt wird, wodurch eine Eingriffslösung zwischen der Zahnstange 92 und dem Ritzel 91 verhindert wird.
Der Betrieb des in obiger Weise konstruierten ersten Zufuhrmechanismus 31A sieht vor, daß der Kappenaufsetzkopf 13 von der Spindel 11 entfernt wird, während die Antriebswelle 51 rotiert, um den ersten Zufuhrmechanismus 31A in eine Position zu bringen, wo er dem Kappenaufsetzkopf 13 in der Arbeitskopfersetzungsposition 34 gegenüberliegt, und der bewegliche Rahmen 72 in seiner eingezogenen Endposition, das Hebeelement 78 in seiner gehobenen Endposition und die Hebeplatte 89 in ihrer untersten Endposition angeordnet sind. Bevor der erste Zufuhrmechanismus 31A eine solche gegenüberliegende Beziehung zum Kappenaufsetzkopf 13 einnimmt, hat der Winkelpositionierungsmechanismus 31C die Verbindung 13 gedreht, um den Ausstoßstift 48 in seiner in Fig.4 dargestellten Stellung zu positionieren.
Wenn der bewegliche Rahmen 72 nun durch die Zylindereinheit 73 vorwärtsgetrieben wird, wird auch das Hebeelement 78 einstückig damit vorwärtsgetrieben, wodurch die Außenperipherie des Flansches 37 des Kappenaufsetzkopfes 13 auf beiden Seiten in die im gegabelten Abschnitt 78a ausgebildete Längsnut 78c eindringt. Wenn der bewegliche Rahmen 72 weiterhin vorwärtsgetrieben wird, damit das hinunterdrückende Element 74 einstückig vorwärtsgetrieben wird, kann die auf der Unterseite des freien Endes ausgebildete abgeschrägte Oberfläche den Ausstoßstift 48 wirkungsvoll hinunterdrücken, woraufhin die Eingriffssperrklinken 75a, 75b auf dem Rotationselement 75, das einstückig gemeinsam mit dem beweglichen Rahmen 72 vorwärtsgetrieben wird, hintereinander in die auf der Verbungsplatte 40 ausgebildeten Vorsprünge 40a, 40b eingreifen, wodurch die Verbindungsplatte 40 gedreht wird.
Wenn der bewegliche Rahmen 72 sein vorderstes Ende erreicht, wird der verbreiterte Abschnitt 42a des in der Verbindungsplatte 40 ausgebildeten Verbindungsloches 42 mit dem Verbindungsstift 39 ausgerichtet, wodurch der Kappenaufsetzkopf 13 von der Spindel 11 entfernt werden kann. In diesem Zustand zieht der zentral auf dem gegabelten Abschnitt 78a angeordnete Magnet die in der Außenperipheriefläche des Flansches 37 ausgebildete flache Oberfläche 37a an.
Wenn dieser Zustand erreicht ist, treibt die Zylindereinheit 81 das Hebeelement 78 nach unten, wodurch sich der Kappenaufsetzkopf 13 senkt, der durch seinen gegabelten Abschnitt 78a abgestützt wird. Daher wird der Verbindungsstift 39 auf dem Kappenaufsetzkopf 13 aus dem Eingriff mit dem Verbindungsloch 42a in der Verbindungsplatte 40 gelöst und deshalb aus der Spindel 11 entfernt.
Anschließend wird der bewegliche Rahmen 72 eingezogen und der Kappenaufsetzkopf 13, der vom gegabelten Abschnitt 78a herabhängt, aus seiner Position direkt unterhalb der Spindel 11 wegbewegt. Die Einziehbewegung des Rotationselements 75 und des hinunterdrückenden Elements 74 bewirken, daß die Verbindungsplatte 40 in ihre ursprüngliche Position zurückkehrt, worauf der Sperrstift 45 in die Durchgangsöffnung 47a des in der Verbindungsplatte 40 ausgebildeten Sperrlochs 47 eingreift. Beim Entfernen des Kappenaufsetzkopfes 13 aus der Spindel 11 ist es nicht erforderlich, das Rotationsmittel 85 zu betreiben, da es nicht notwendig ist, den Vorsprung 13c des Druckblocks 13b mit dem Schlitz 26a in der Hebestange 26 in Eingriff zu bringen. Anschließend wird der durch den ersten Zufuhrmechanismus 31A entfernte Kappenaufsetzkopf 13 in der Lagervorrichtung 32 gelagert, während der andere bzw. zweite Zufuhrmechanismus 318 bewirkt, daß ein anderer als der entfernte Kappenaufsetzkopf an der Spindel 11 montiert wird.
Der Einfachkeit halber wird der Vorgang des Montierends des Kappenaufsetzkopfes 13 in bezug auf die Spindel 11 des ersten, nunmehr leeren Zufuhrmechanismus 31A beschrieben. Wenn die Drehung der Antriebswelle 51 den ersten Zufuhrmechanismus 31A, der den Kappenaufsetzkopf 13 in schwebend hängender Form trägt, in eine gegenüberliegende Beziehung mit der Arbeitskopfersetzungsposition 34 bringt, befindet sich der bewegliche Rahmen 72 in seiner eingezogenen Endposition, und das Hebeelement 78 befindet sich ebenso wie die Hebeplatte 89 in der untersten Position.
Wenn der bewegliche Rahmen 72 durch die Zylindereinheit 73 vorwärtsgetrieben wird, wird der Ausstoßstift 48 in oben beschriebener Weise durch das hinunterdrückende Element 74 nach unten gedrückt, gefolgt von der Drehung der Verbindungsplatte 40 durch das Rotationselement 75, um den verbreiterten Abschnitt 42a des in der Verbindungsplatte 40 ausgebildeten Verbindungsloches 42 mit der Achse der Durchgangsöffnungen 36c, 41a zur Aufnahme des Verbindungsstifts 39 auszurichten.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Kappenaufsetzkopf 13, der durch den gegabelten Abschnitt 78a des Hebeelements 78 schwebend gehalten wird, das einstückig mit dem beweglichen Rahmen vorwärtsgetrieben wird, zu einer Position unmittelbar unterhalb der Spindel 11 getragen, während das Paar Verbindungsstifte 39 auf dem Kappenaufsetzkopf 13 über und unter der Achse der Durchgangsöffnungen 36c, 41a und des verbreiterten Abschnitts 42a positioniert werden.
Das Hebeelement 78 kann durch die Zylindereinheit 81 aufwärtsgetrieben werden, um die Verbindungsstifte 39 in die Durchgangsöffnungen 36c, 41a und den verbreiterten Abschnitt 42a einzustecken, woraufhin der Magnet 82 auf dem Flansch 37 des Kappenaufsetzkopfes 13 die Spindel anziehen kann, um eine einstückige Verbindung dazwischen zu erzielen.
Zu diesem Zeitpunkt sind der Vorsprung 13c des Druckblocks 13b und der Schlitz 26a in der Hebestange 26 nicht notwendigerweise zum gegenseitigen Eingriff positioniert; wenn sie nicht in Eingriff bringbar sind, wird die Hebestange 62 gegen die Spannkraft der Feder 28 nach oben gehoben.
Um den Eingriff zwischen dem Vorsprung 13c und dem Schlitz 26a sicherzustellen, wird die Hebeplatte 89 anfänglich durch die Zylindereinheit 87 gehoben, wodurch das konische obere Ende der Antriebswelle 90 in einen anliegenden Angriff an der konischen Ausnehmung 13d im Druckblock 13b gebracht wird. Wenn dieser Zustand erreicht ist, wird die Zahnstange 92 durch die Zylindereinheit 93 entweder nach vorne oder nach hinten angetrieben, wodurch der Druckblock 18b um 180º oder mehr durch das Ritzel 91 gedreht wird. Da das Rotieren der Hebestange 26 verhindert wird, bewirkt eine Drehung des Druckblocks 13b um 180º oder mehr, daß der Vorsprung 13c und der Schlitz 26a in gegenseitigen Eingriff gebracht werden.
Wenn der Vorsprung 13c und der Schlitz 26a in dieser Weise ineinandergreifen, wird die Hebeplatte 89 hinuntergetrieben, um die Antriebswelle 90 und den Druckblock 13b voneinander wegzubewegen, gefolgt von einer einziehenden Bewegung des beweglichen Rahmens 72 durch die Zylindereinheit 73. Da die Verbindungsstifte 39 des Kappenaufsetzkopfes 13 nun in die Durchgangsöffnungen 36c, 41a und den verbreiterten Abschnitt 42a eingesetzt sind, kann der Kappenaufsetzkopf 13 nicht einstückig mit dem gegabelten Abschnitt 78a, der ihn schwebend hält, eingezogen werden, wodurch die Anziehung zwischen der flachen Oberfläche 37a des Kappenaufsetzkopfes 13 und dem Magneten 82 auf dem gegabelten Abschnitt 78a zwangsweise beendet wird, wobei nur der gegabelte Abschnitt 78a eingezogen werden kann und der Kappenaufsetzkopf 13 zurückbleibt.
Infolge des Betriebs des rotierenden Elements 75 und des hinunterdrückenden Elements 74, die einstückig mit dem beweglichen Rahmen 72 eingezogen werden, kehrt die Verbindungsplatte 40 zu ihrer ursprünglichen Position zurück, wobei der verschmälerte Abschnitt 42b im Verbindungsloch mit dem Abschnitt 39a mit verringertem Durchmesser des Verbindungsstifts 39 in Eingriff steht und der Sperrstift 45 mit der Durchgangsöffnung 47a des in der Verbindungsplatte 40 ausgebildeten Sperrlochs 47 in Eingriff steht, wodurch eine freie Drehung der Verbindungsplatte 40 blockiert wird.
Es ist offenkundig, daß keine Betätigung des Rotationsmittels 85 erforderlich ist, wenn der Kappenaufsetzkopf auf der Spindel 11 montiert wird, wobei dies von der Art des Kappenaufsetzkopfes abhängt, wenn dieser keinen Abschnitt aufweist, der dem Vorsprung 13c entspricht.
Es folgt eine Beschreibung der Konstruktion der Lagervorrichtung 32. Wie aus Figuren 11 bis 13 ersichtlich, ist ein Behältnis 101 ausgebildet, drei Arten von Kappenaufsetzköpfen 13 darin aufzunehmen. Da im Behältnis 101 Kappenaufsetzköpfe einer ausgewählten Vielfalt in einer horizontalen Reihe mit einem bestimmten Abstand dazwischen enthalten sind, können sie in drei Reihen parallel zueinander angeordnet sein. Das Behältnis 101 enthält insgesamt vier Stützelemente 102, die parallel zueinander positioniert sind und sich entlang der Reihen der Kappenaufsetzköpfe 13 erstrecken. An den gegenüberliegenden Seiten und an der Spitze ist jedes Stützelement 102 mit einer rillenähnlichen Abstufung 102 ausgebildet, gegen die die Unterseite der Peripherie des Flansches 37 des Kappenaufsetzkopfes 13 auf beiden Seiten anliegen kann. Auf diese Weise ist jeder Kappenaufsetzkopf 13 im Behältnis 101 herabhängend von den jeweiligen Stützelementen 102 enthalten.
Das Behältnis 101, in dem drei Reihen von Kappenaufsetzköpfen untergebracht sind, ist ausgebildet, in einer horizontalen Richtung bewegbar zu sein, die senkrecht zur Längsrichtung der Reihen verläuft, um das Anordnen eines Kappenaufsetzkopfes einer bestimmten Art an einer vorbestimmten Arbeitskopfersetzungsposition 103 zu ermöglichen (siehe Figuren 12 und 13).
Bezugnehmend auf Figuren 11 und 13 ist ein Paar Führungsschienen 105, die sich senkrecht zur Richtung der Reihen der Kappenaufsetzköpfe 13 erstrecken, auf einem Rahmen 104 parallel zueinander angeordnet, wobei das Behältnis 101 bewegbar auf den Führungsschienen 105 positioniert ist. Eine parallel zu den Führungsschienen 105 angeordnete Gewindewelle 106 ist drehbar auf dem Rahmen 104 gelagert und steht mit einem durch das Behältnis 101 getragenen Mutterelement 107 in Gewindeeingriff. Wie aus Fig.11 ersichtlich, ist die Gewindewelle 106 mit einem auf dem Rahmen 104 montierten Servomotor 108 verbunden, sodaß der Motor 108 die Welle 106 zur Drehung in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung antreiben kann, wodurch das Behältnis 101 durch das Mutterelement 107 hindurch nach vorne und hinten angetrieben werden kann.
Ein sich hin- und herbewegendes Betätigungselement 111 befindet sich über jeder Reihe an Kappenaufsetzköpfen 13 und ist mit Eingriffslöchern 111a in seiner unteren Fläche ausgebildet, in die das Paar Verbindungsstifte 39 jedes Kappenaufsetzkopfes 13 eingreifen kann. Die Eingriffslöcher 111a sind paarweise angeordnet, wobei ebenso viele Paare wie Kappenaufsetzköpfe 13 in einer Reihe vorhanden sind. Wenn somit die Verbindungsstifte 39 aller Kappenaufsetzköpfe 13 in einer Reihe mit den Löchern 111a im sich hin- und herbewegenden Betätigungselement 111 in Eingriff stehen, kann ein konstanter Abstand zwischen den einzelnen Kappenaufsetzköpfen 13 beibehalten und gleichzeitig die Rotation der einzelnen Kappenaufsetzköpfe 13 relativ zu den Stützelementen 103 bzw. den sich hin- und herbewegenden Betätigungselementen 111 verhindert werden.
Wenn die Verbindungsstifte 39 aller Kappenaufsetzköpfe 13 einer Reihe mit den Löchern 111a im sich hin- und herbewegenden Betätigungselement 111 in Eingriff stehen, sind diese Verbindungsstifte 39 in einer Längs-Reihe des sich hin- und herbewegenden Betätigugnselements 111 ausgerichtet. Wenn dieses in diesem Zustand nach vorne und hinten angetrieben wird, können alle Kappenaufsetzköpfe 13 unter Beibehaltung eines konstanten Abstandes zwischen den einzelnen Kappenaufsetz köpfen gleichzeitig nach vorne- und hinten angetrieben werden.
An seinen gegenüberliegenden Enden besitzt jedes sich hin- und herbewegende Betätigungselement 111 Gleitstücke 112, die längsseitig auf seiner oberen Fläche fix montiert sind, wobei jedes Gleitstück 112 mit einem an der unteren Fläche eines Heberahmens 113 befestigten linearen Lager 114 in Eingriff steht bzw. durch dieses abgestützt wird, wodurch das jeweilige sich hin- und herbewegende Betätigungselement 111 an der unteren Fläche des Heberahmens 11 3 hin- und herbewegbar angebracht werden kann.
Der Heberahmen 113 ist mit den oberen Enden der Hebestangen 115 fix verbunden, die hebbar auf den gegenüberliegenden Seiten des Behältnisses 101 angeordnet sind. Das untere Ende jeder Hebestange 115 ist durch einen Kurbelmechanismus 116 mit einer auf dem Behältnis 101 montierten Zylindereinheit 117 verbunden, wodurch eine Hebebewegung des Rahmens 113 mittels der Zylindereinheit 117 ermöglicht wird.
Die Hebebewegung des Rahmens 113 bewirkt den Antrieb aller sich hin- und herbewegenden Betätigungselemente 111 gleichzeitig nach oben und nach unten, doch ein Hin- und Herbewegungsmechanismus 121, der eine Hin- und Herbewegung der sich hin- und herbewegenden Betätigungselemente 111 bewirkt, ist ausgebildet, eine Hin- und Herbewegung nur jenes sich hin- und herbewegenden Betätigungselements 111 zu bewirken, das sich an der Arbeitskopfersetzungsposition 103 befindet.
Der Hin- und Herbewegungsmechanismus 121 umfaßt eine fix am Rahmen 104 angebrachte Zylindereinheit 122 und ein rillenförmiges Verbindungselement 123, das am freien Ende der Zylinderstange 122a der Zylindereinheit 122 montiert ist und eine Verbindungsnut 123a aufweist, die sich zum Eingriff mit einem der Eingriffsstifte 124 nach unten öffnet, die am Anschlußende des jeweiligen der sich hin- und herbewegenden Betätigungselemente 111 angeordnet ist, wobei eine Verbindung mit dem jeweiligen sich hin- und herbewegenden Betätigungselement 111 besteht, das an der Arbeitskopfersetzungsposition 103 angeordnet ist.
Ein Gleitstück 125 ist fix auf der oberen Fläche des Verbindungselements 123 montiert, um sich längsseitig vom sich hin- und herbewegenden Betätigungselement 111 zu erstrecken; eine Fixierungsplatte 126 ist über dem Gleitstück 112 angeordnet und am Rahmen 104 befestigt. Das Cleitstück 125 steht mit einem auf der Unterseite der Fixierungsplatte 126 montierten linearen Lager 127 in Eingriff und wird durch dieses gestützt.
Die Zylindereinheit 122 kann eine Hin- und Herbewegung des sich hin- und herbewegenden Betätigungselements 111 durch einen Hub, der einem Abstand zwischen benachbarten Kappenaufsetzköpfen 13 entspricht, durch das Verbindungselement 123 und somit durch seinen in Eingriff genommenen Stift 124 bewirken. Der Eingriffsstift 124 auf dem sich hin- und herbewegenden Betätigungselement 111 weist eine Länge auf, die ausreicht, um seine Eingriffslösung aus der Verbindungsnut 123a im Verbindungselement 123 zu verhindern, wenn das sich hin- und herbewegende Betätigungselement 111 durch den Heberahmen nach oben und unten angetrieben wird.
Ein Paar fixer Führungen 128, 129, die die gleiche Querschnittskonfiguration wie das Verbindungselement 123 besitzen, ist auf den gegenüberliegenden Seiten der eingezogenen Endposition bzw. der rechtesten Position (siehe Fig.12) des Verbindungselements 123 angeordnet und an der unteren Fläche der Fixierungsplatte 126 befestigt. Die fixen Führungen 128, 129 enthalten Führungsnuten 128a, 129a, die mit der Verbindungsnut 123a im Verbindungselement 123 ausgerichtet sind, wenn es sich in der hintersten Position befindet. Eine der Nuten 123a, 128a, 129a steht mit dem Eingriffsstift 124 jedes sich hin- und herbewegenden Betätigungselements 111 in Eingriff.
Wenn es während des Betriebs wünschenswert ist, einen der Kappenaufsetzköpfe 13 aus der mittleren Reihe zu nehmen und den aus der rotierenden Vielfach- Kappenaufsetzvorrichtung 1 entfernten Kappenaufsetzkopf 13 in jener Reihe zu lagern, die sich rechts von der mittleren Reihe befindet, werden der Heberahmen 113 und das sich hin- und herbewegende Betätigungselement 111 nach unten angetrieben, sodaß die jeweiligen Eingriffslöcher 111a mit den Verbindungsstiften 39 der einzelnen Kappenaufsetzköpfe in Eingriff stehen; während alle Kappenköpfe fix gehalten werden, wird der Servomotor 108 betrieben, das Behältnis 101 so zu bewegen, daß sich die mittlere Reihe an der Arbeitskopfersetzungsposition 103 befindet.
Dann wird das Verbindungselement 123 in seiner hintersten Position angeordnet, wobei die Verbindungsnut 123a mit den Führungsnuten 128a, 129a in fixen Führungen 128, 129 ausgerichtet ist, sodaß der Eingriffsstift 124 jedes sich hin- und herbewegenden Betätitigungselements 111, das mit einer der Nuten 123a, 128a, 129a in Eingriff steht, ungehindert in einer solchen Nut bewegbar ist. Wenn sich die mittlere Reihe in der Arbeitskopfersetzungsposition 103 befindet, kann nur der Eingriffsstift 124 des sich hin- und herbewegenden Betätigungselements 111 für die mittlere Reihe in die Verbindungsnut 123a im Verbindungselement 123 eingreifen. Bei dieser Anordnung wird der erste Zufuhrmechanismus 31A oder der zweite Zufuhrmechanismus 31B, der leer ist, zur Arbeitskopfersetzungsposition 103 gebracht. Wenn der zweite Zufuhrmechanismus 31B zur zweiten Arbeitskopfersetzungsposition 103 befördert wird, befindet sich der bewegliche Rahmen 72 dieses Mechanismus an seinem hintersten Ende, und das Hebeelement 78 befindet sich ebeno wie die Hebeplatte 89 an der unteren Endposition.
Wenn der leere zweite Zufuhrmechanismus 31B zur Arbeitskopfersetzungsposition 103 befördert wird und zu einem Stillstand kommt, wird der bewegliche Rahmen 72 vorwärtsgetrieben, um es dem freien Ende des gegabelten Abschnitts 78a des Hebeelements 78 zu ermöglichen, angrenzend zum freien Ende der Stützelemente 102 auf den gegenüberliegenden Seiten der mittleren Reihe positioniert zu sein. In diesem Zustand wird die Zylindereinheit 122 des Hin- und Herbewegungsmechanismus 121 betätigt, um das Verbindungselement 123 vorwärtszutreiben, woraufhin nur das sich hin- und herbewegende Betätigungselement 111 für die mittlere Reihe durch den Eingriffsstift 124, der mit der Verbindungsnut 123a im Verbindungselement 123 in Eingriff steht, vorwärtsgetri eben werden kann.
Dies bewirkt, daß alle Kappenaufsetzköpfe 13 in der gesamten Reihe durch die Verbindungsstifte 39, die mit den Eingriffslöchern 111a im sich hin- und herbewegenden Betätigungselement 111 in Eingriff stehen, vorwärtsgetrieben werden, wobei der vorderste Kappenaufsetzkopf 13 in den gegabelten Abschnitt 78a gezwängt wird, um durch ihn schwebend gehalten und gestützt zu werden. Der Magnet 82 auf dem gegabelten Abschnitt 78a kann dann die flache Oberfläche 37a des dadurch angezogenen Kappenaufsetzkopfes 13 wirkungsvoll halten.
Wenn der bewegliche Rahmen 72 eingezogen ist und der zweite Zufuhrmechanismus 31B einen der Kappenaufsetzköpfe 13 aus dem Behältnis 101 der Lagervorrichtung 32 nimmt und befördert, wird der Heberahmen 113 nach oben angetrieben, um den Eingriff zwischen den Löchern 11a in den sich hin- und herbewegenden Betätigungselementen 111 für alle drei Reihen und den Verbindungsstiften 39 zu lösen, woraufhin die Zylindereinheit 122 das Zurückziehen des sich hin- und herbewegenden Betätigungselements 111 für die mittlere Reihe in seine ursprüngliche Position bewirkt. Anschließend werden während der Abwärtsbewegung des Heberahmens 113 die Löcher 111a in den sich hin- und herbewegenden Betätigungselementen 111 für alle drei Reihen alleine wiederum durch die Verbindungsstifte 39 in Eingriff genommen, wodurch alle Kappenaufsetzköpfe 13 stationär gehalten werden.
Man beachte, daß zu diesem Zeitpunkt die Kappenaufsetzköpfe 13 in der mittleren Reihe stationär gehalten werden, wobei sie im Verhältnis zu den Kappenaufsetzköpfen in den verbleibenden sich hin- und herbewegenden Betätigungselementen 111 um eine Ganghöhe vorgerückt sind; diese Kappenaufsetzköpfe 13 dieser anderen Reihen werden in den gleichen Positionen wie oben stationär gehalten, ohne relativ zum zugehörigen, sich hin- und herbewegenden Betätigungselement vorgerückt zu werden.
Wenn alle Kappenaufsetzköpfe 13 auf diese Weise stationär gehalten werden, treibt der Servomotor 108 das Behältnis 101 an, sodaß sich die rechte nunmer leere Reihe in der Arbeitskopfersetzungsposition 103 befindet. In diesem Fall ist nur der Eingriffsstift 124 im sich hin- und herbewegenden Betätigungselement 111 für die nunmehr leere rechte Reihe mit der Verbindungsnut 123a im Verbindungselement 123 in Eingriff bringbar.
Während der zweite Zufuhrmechanismus 31B einen der Kappenaufsetzköpfe 13 aus der Lagervorrichtung 32 nimmt, entfernt der erste Zufuhrmechanismus 31A den Kappenaufsetzkopf 13 aus der Spindel 11; wenn sich die Antriebswelle 51 dreht, um die Zufuhr des aus der Lagervorrichtung 32 entnommenen Kappenaufsetzkopfes 13 zur rotierenden Vielfach-Kappenaufsetzvorrichtung 1 zu ermöglichen, ist der erste Zufuhrmechanismus 31A gleichzeitig betreibbar, den Kappenaufsetzkopf 13, der aus der Spindel 11 der rotierenden Vielfach-Kappenaufsetzvorrichtung 1 entfernt wird, zur Arbeitskopfersetzungsposition 103 zu tragen.
Wenn der erste Zufuhrmechanismus 31A den Kappenaufsetzkopf 13 aus der Spindel entfernt hat, befindet sich sein beweglicher Rahmen 72 an seinem hintersten Ende, und das Hebeelement 78 befindet sich ebenso wie die Hebestange 89 an der untersten Position. Wenn der bewegliche Rahmen 72 des ersten Zufuhrmechanismus 31A vorwärtsgetrieben wird, ist an der Arbeitskopfersetzungsposition 103 das freie Ende des gegabelten Abschnitts 78a des Hebeelements 78 angrenzend zum freien Ende der Stützelemente 102 angeordnet, die sich auf gegenüberliegenden Seiten der rechten Reihe befinden. Daraufhin wird der Heberahmen 113 nach oben angetrieben, um die Verbindungsstifte 39 aus dem Eingriff mit den Löchern 111a in den sich hin- und herbewegenden Betätigungselementen 111 aller Reihen zu lösen, wobei nur das sich hin- und herbewegende Betätigungselement 111 für die rechte Reihe mittels der Zylindereinheit 111 durch das Verbindungselement 123 und den Eingriffsstift 124 hindurch vorwärtsgetrieben werden kann und sich sein freies Ende über dem Kappenaufsetzkopf 13 befindet, der durch den gegabelten Abschnitt 78a schwebend gehalten wird.
Beim Senken des Heberahmens 113 greift anschließend das Eingriffsloch 111a am freien Ende des sich hin- und herbewegenden Betätigungselements 111 für die rechte Reihe in die Verbindungsstifte 39 ein, die zum Kappenaufsetzkopf 13 gehören, der vom gegabelten Abschnitt 78a schwebend herabhängt; ebenso greifen die verbleibenden Verbindungsstifte 39 in allen anderen Eingriffslöchern 111a für die verbleibenden Reihen ein. Der Magnet 82 auf dem gegabelten Abschnitt 78a des ersten Zufuhrmechanismus 31A hält die flache Oberfläche 37a des dadurch angezogenen Kappenaufsetzkopfes 13, sodaß das Paar der Verbindungsstifte 39 auf dem Kappenaufsetzkopf 13, der vom gegabelten Abschnitt 78a herabhängt, mit dem Paar der Eingriffslöcher 111a ausgerichtet ist, die sich im freien Ende des sich hin- und herbewegenden Betätigungselements 111 für die rechte Reihe befinden, wodurch diese Verbindungsstifte 39 reibungslos in die Eingriffslöcher 111a eingreifen können.
Wenn die Verbindungsstifte 39 des Kappenaufsetzkopfes 13, der vom gegabelten Abschnitt 78a herabhängt, in die Löcher 111a eingreifen, bewirkt die Zylindereinheit 122 ein Zurückziehen des sich hin- und herbewegenden Betätigungselements 111 nur für die rechte Reihe, wodurch die Anziehungswirkung des Magneten 82 auf die flache Oberfläche 37a zwangsweise beendet wird und der Kappenaufsetzkopf 13, der vom gegabelten Abschnitt 78a herabhängt, auf die Stützelemente 102 übertragen werden kann.
Wenn der bewegliche Rahmen 72 des ersten Zufuhrmechanismus 31A anschließend zurückgezogen wird, bringt die resultierende Bewegung des Behältnisses 101 die mittlere Reihe wiederum in die Arbeitskopfersetzungsposition 103; wenn der bewegliche Rahmen 72 des ersten Zufuhrmechanismus 31A das nächste Mal vorwärtsgetrieben wird, wird das freie Ende des nunmehr leeren gegabelten Abschnitts 78a des Hebeelements 78 angrenzend zum freien Ende der Stützelemente 102 angeordnet, die sich auf gegenüberliegenden Seiten der mittleren Reihe befinden. Der Kappenaufsetzkopf 13 aus der mittleren Reihe wird dann dem gegabelten Abschnitt 78a des ersten Zufuhrmechanismus 31A in gleicher Weise wie oben in Verbindung mit dem zweiten Zufuhrmechanismus 31B zugeführt und schwebend vom gegabelten Abschnitt 78a aufgehängt.
In der Zwischenzeit montiert der zweite Zufuhrmechanismus 31B den aus der rechten Reihe entnommenen Kappenaufsetzkopf 13 auf der Spindel, gefolgt von der Rotation des drehbaren Körpers 2, wodurch wieder eine Entfernung des Kappenaufsetzkopfes 13 aus der Spindel 11 stattfindet, die sich dann an der Arbeitskopfersetzungsposition 34 befindet.
In der beschriebenen Ausführungsform ist der sich hin- und herbewegende Mechanismus 121 auf dem Rahmen 104 montiert, sodaß eine Hin- und Herbewegung nur des in der Arbeitskopfersetzungsposition 103 positionierten, sich hin- und herbewegenden Betätigungselements 111 ermöglicht wird. Es kann jedoch auch eine Vielzahl an Hin- und Herbewegungsmechanismen, deren Zahl jener der sich hin- und herbewegenden Betätigungselemente 111 entspricht, im Behältnis 101 vorgesehen sein, um die jeweiligen sich hin- und herbewegenden Betätigungselemente 111 getrennt hin- und herzubewegen. Jedes sich hin- und herbewegende Betätigungselement 111 kann auch getrennt aufwärts- und abwärtsgetrieben werden.
Fig.14 zeigt im Gegensatz zur oben beschriebenen rotierenden Vielfach- Kappenaufsetzvorrichtung 1 eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die eine rotierende Füllmaschine 201 betrifft.
Die rotierende Füllmaschine 201 enthält einen Behälter 202 wie z.B. einen drehbaren Körper, der dazu dient, ein Lager einer Einfüllflüssigkeit aufrechtzuerhalten. Der Behälter 202 ist ausgebildet, durch eine nicht dargestellte Antriebswelle angetrieben zu werden. Mehrere Düsen 203 zum Einfüllen von Flüssigkeit sind auf dem Boden des Behälters 202 abnehmbar in gleichen Abständen um seinen Umfang (zentriert um die Antriebswelle) montiert. Fig.14 zeigt nur eine Düse 203. Diese besitzt ein Ventil, das ausgebildet ist, durch das Öffnen eines Gefäßes geöffnet zu werden, das nach oben angetrieben und durch einen nicht dargestellten Hebetisch getragen wird, wodurch die im Behälter 202 enthaltene Einfüllflüssigkeit das Gefäß durch Schwerkraft füllt. Eine rotierende Füllmaschine 201 dieser Art ist auf dem Gebiet allgemein bekannt, weshalb eine weitere Beschreibung überflüssig ist.
Ein zylindrischer Block 204 ist an der Bodenfläche des Behälters 202 befestigt, und die Düse 203 ist am unteren Teil des Blocks 204 durch eine Verbindung abnehmbar montiert. Die Verbindung 205 ist grundsätzlich in gleicher Weise wie die oben in Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschriebene Verbindung 12 konstruiert. Da es jedoch nicht erforderlich ist, daß die Düse 203 relativ zum Behälter 202 gedreht wird oder - anders ausgedrückt - da die Düse 203 in einer bestimmten Ausrichtung in bezug auf den Behälter 202 gehalten wird, fehlt das Winkelpositionierungsmittel, das dem Positionierungsstift 65 oder Zahnrad 64 der obigen Ausführungsform entspricht.
Der oben erwähnte Winkelpositionierungsmechanismus 31C fehlt ebenfalls im Arbeitskopfzufuhrmechanismus 31; da das Ventil 203 nicht mit dem Element ausgestattet ist, das dem Druckblock 13b des Kappenaufsetz kopfes 13 entspricht, ist das Rotationsmittel 85 in den jeweiligen Zufuhrmechanismen 31A, 31B nicht vorhanden. Der Hub des Hebeelements 78 der Zufuhrmechanismen 31A, 31B ist jedoch unter Berücksichtigung der Einfülldüse 203 viel größer als bei der ersten Ausführungsform.
In anderen Belangen ähnelt die Anordnung des Arbeitskopfzufuhrmechanismus 31 und der Lagervorrichtung 32 im wesentlichen der ersten Ausführungsform, wobei ein solcher Arbeitskopfzufuhrmechanismus 31 oder eine solche Lagervorrichtung 32 verwendet werden kann, die Einfülldüsen 203 der rotierenden Füllmaschine 201 durch unterschiedliche Einfülldüsen automatisch zu ersetzen.
In der beschriebenen Ausführungsform enthält der Arbeitskopfzufuhrmechanismus 31 den ersten und den zweiten Zufuhrmechanismus 31A, 31B, doch einer davon kann entfallen. Zusätzlich kann ein Roboter als Arbeitskopfzufuhrmechanismus eingesetzt werden. In diesem Fall kann die Lagervorrichtung 32 durch ein einfaches Regal ersetzt werden. Außerdem kann ein auf dem Gebiet bekannter Riegelbolzenmechanismus dazu verwendet werden, die Verbindung 12 aufzubauen.

Claims

1. Arbeitskopfwechsler für ein Rotationssystem zur Behandlung von Behältern, umfassend einen drehbaren Körper (2, 202) zum Befördern von Behältern in einem bestimmten Intervall, eine Vielzahl an Arbeitsköpfen (13, 203), die in gleichen Abständen am Umfang des drehbaren Körpers beabstandet sind, um jeden der Behälter, die durch den drehbaren Körper befördert werden, einem Behandlungsvorgang wie z.B. einem Kappenaufsetz- oder Einfüllvorgang zu unterziehen, und eine Verbindung (12, 205) zwischen dem drehbaren Körper und jedem Arbeitskopf, um einen Eingriff und eine Eingriffslösung dazwischen zu ermöglichen, um jeden Arbeitskopf auf dem drehbaren Körper abnehmbar zu montieren; wobei der Arbeitskopfwechsler folgendes umfaßt: eine Steuereinrichtung (33) zum Steuern der Rotation des drehbaren Körpers, sodaß jeder Arbeitskopf hintereinander und intermittierend an einer vorbestimmten Arbeitskopfersetzungsposition (34) gestoppt wird, und einen Arbeitskopfzufuhrmechanismus (31) zur Entfernung eines Arbeitskopfs, der an der Arbeitskopfersetzungsposition zu einem Stillstand kommt, aus der Verbindung und zur Befestigung eines Arbeitskopfs einer anderen Art an der Verbindung an einer nunmehr leeren Stelle, von der der Arbeitskopf entfernt wurde.

2. Arbeitskopfwechsler nach Anspruch 1, worin die Verbindung (12, 205) folgendes umfaßt: eine auf dem Teil des drehbaren Körpers (2, 202) positionierte Verbindungshälfte, eine auf dem Teil des Arbeitskopfs (13, 203) positionierte und in überlappender Beziehung mit einer Verbindungshälfte auf dem drehbaren Körper angeordnete Verbindungshälfte, einen in einer der Verbindungshälften angeordneten Verbindungsstift (39), einen Abschnitt (39a) mit verringertem Durchmesser, der auf dem Verbindungsstift in einer bestimmten Höhe ausgebildet ist, eine drehbar auf der anderen Verbindungshälfte angeordnete ringförmige Verbindungsplatte (40), und ein in der Verbindungsplatte ausgebildetes Verbindungsloch (42), das einen verbreiterten Abschnitt (42a), der es dem Verbindungsstift ermöglicht, sich dadurch zu erstrecken, und einen verschmälerten Abschnitt (42b) enthält, der in Kontinuität zum verbreiterten Abschnitt ausgebildet ist, um am Abschnitt (39a) mit verringertem Druchmesser des Verbindungsstifts (39) anzugreifen, um die Eingriffslösung des Verbindungsstifts aus der Verbindungsplatte zu verhindern.

3. Arbeitskopfwechsler nach Anspruch 2, worin der Arbeitskopfzufuhrmechanismus (31) folgendes umfaßt: einen zur Drehung um eine Antriebswelle (51) von dieser angetriebenen Rotationsrahmen (52), einen beweglichen Rahmen (72), der auf dem Rotationsrahmen angeordnet ist, um in die Verbindung (12, 205) eingreifen und diesen Eingriff lösen zu können, ein Hebeelement (78), das hebbar auf dem beweglichen Rahmen montiert ist, um die Verbindungshälfte auf der Arbeitskopfseite zu stützen, wenn sich der bewegliche Rahmen hin zur Verbindung bewegt, und um den Arbeitskopf in hängendem Zustand zu heben, und Mittel zum Drehen der Verbindungsplatte.

4. Arbeitskopfwechsler nach Anspruch 3, worin das Hebeelement (78) einen sich horizontal erstreckenden gegabelten Abschnitt (78a) enthält, der die gegenüberliegenden Seiten der Außenperipherie der Verbindungshälfte auf dem Arbeitskopf (13, 203) stützt.

5. Arbeitskopfwechsler nach Anspruch 4, weiters umfassend einen Magneten (82), der auf dem gegabelten Abschnitt (78a) angeordnet ist, um die Verbindungshälffe auf dem dadurch angezogenen Arbeitskopf zu halten.

6. Arbeitskopfwechsler nach Anspruch 5, worin die periphere Oberfläche der Verbindungshälfte auf dem Arbeitskopf, der durch den Magneten (82) angezogen wird, als flache Oberfläche (37a) ausgebildet ist.

7. Arbeitskopfwechsler nach Anspruch 3, worin die Verbindungsplatte (40) mit einem Paar Vorsprüngen (40a, 40b) versehen ist, die sich radial nach außen erstrecken, und worin der bewegliche Rahmen (72) ein Rotationselement (75) mit einem Paar Eingriffsklinken (75a, 75b) aufweist, die in die jeweiligen Vorsprünge eingreifen, um die Verbindungsplatte (40) zu drehen, wobei die Eingriffsklinken (75a, 75b) in die Vorsprünge (40a, 40b) eingreifen, um die Verbindungsplatte zu drehen, um den verbreiterten Abschnitt (42a) des in der Verbindungsplatte ausgebildeten Verbindungslochs (42) mit dem Verbindungsstiff (39) auszurichten, wenn sich der bewegliche Rahmen (72) hin zur Verbindung (12, 205) bewegt, wobei die Eingriffsklinken auch in die Vorsprünge eingreifen, um die Verbindungsplatte in entgegengesetzter Richtung zu drehen, um zu bewirken, daß der verschmälerte Abschnitt (42b) in dem in der Verbindungsplatte (40) ausgebildeten Verbindungsloch (42) in den Abschnitt (39a) mit verringertem Durchmesser des Verbindungsstifts (39) eingreift, wenn der bewegliche Rahmen (72) von seiner Position in der Nähe der Verbindung zurückgezogen wird.

8. Arbeitskopfwechsler nach Anspruch 2, weiters umfassend ein in der Verbindungsplatte (40) ausgebildetes Sperrloch (47), um in die Durchgangsöffnung (47a) einzugreifen, und einen Sperrstift (45) zum Eingriff in die Durchgangsöffnung des Sperrlochs, um die Drehung der Verbindungsplatte (40) zu blockieren, wenn der verschmälerte Abschnitt (42b) des Verbindungslochs (42) in den Abschnitt mit verringertem Durchmesser (39a) des Verbindungsstifts (39) eingreift, um die Eingriffslösung des Verbindungsstifts aus der Verbindungsplatte zu blockieren.

9. Arbeitskopfwechsler nach Anspruch 8, weiters umfassend einen Ausstoßstift (48) mit einem Durchmesserabschnitt, der kleiner als der Sperrstift (45) ist, um den Sperrstift aus der Durchgangsöffnung (47a) im Sperrloch (47) zu zwängen, und einem verschmälerten Abschnitt (48b) im Sperrloch (47), das in der Verbindungsplatte (40) in Kontinuität mit der Durchgangsöffnung des Sperrlochs ausgebildet ist und eine geringere Breite als die Durchgangsöffnung aufweist, wobei der verschmälerte Abschnitt des Sperrlochs bewirkt, daß die Verbindungsplatte gedreht werden kann, bis der verbreiterte Abschnitt (42a) des Verbindungslochs (42) in den Verbindungsstift (39) eingreift, um den Eingriff des Verbindungsstifts aus der Verbindungsplatte zu lösen, während der Ausstoßstift (48) den Sperrstift (45) durch die Durchgangsöffnung (47a) im Sperrloch (47) zwängt.

10. Arbeitskopfwechsler nach Anspruch 9, worin der Arbeitskopfzufuhrmechanismus (31) folgendes umfaßt: einen zur Drehung durch eine Antriebswelle (51) angetriebenen Rotationsrahmen (52), einen beweglichen Rahmen (72), der auf dem Rotationsrahmen angeordnet ist, um in die Verbindung (12, 205) einzugreifen und sich aus diesem Eingriff zu lösen, und ein Drängelement (74), das auf dem beweglichen Rahmen zum Eingriff mit dem Ausstoßstift (48) angeordnet ist, um ihn zu verschieben, sodaß der Ausstoßstift den Sperrstift (45) durch die Durchgangsöffnung (47a) des Sperrlochs (47) zwängt, wenn sich der bewegliche Rahmen (72) hin zur Verbindung (12, 205) bewegt.

11. Arbeitskopfwechsler nach Anspruch 10, worin das Drängelement (74) eine abgeschrägte Oberfläche besitzt, die am Ausstoßstift (48) angreift, um ihn zu verschieben, wenn sich der bewegliche Rahmen (72) hin zur Verbindung (12, 205) bewegt.

12. Arbeitskopfwechsler nach Anspruch 1, worin der Arbeitskopfzufuhrmechanismus (31) folgendes umfaßt: einen ersten und einen zweiten Zufuhrmechanismus (31A, 31B), die abwechselnd betreibbar sind, wobei die Anordnung des ersten und des zweiten Zufuhrmechanismus solcherart ist, daß während ein erster Arbeitskopf (13, 203), der an der Arbeitskopfersetzungsposition (34) zu einem Stillstand gekommen ist, durch einen der Zufuhrmechanismen aus der Verbindung (12, 205) entfernt wird, der andere Zufuhrmechanismus einen zweiten, vom ersten unterschiedlichen Arbeitskopf aus einer Lagervorrichtung (32) nimmt, und daß während der aus der Verbindung entnommene Arbeitskopf durch den einen Zufuhrmechanismus in der Lagervorrichtung abgelegt wird, der andere Zufuhrmechanismus den zweiten Arbeitskopf befestigt, der aus der Lagervorrichtung genommen und zur Verbindung gebracht wird.

13. Arbeitskopfwechsler nach Anspruch 12, worin die Verbindung (12, 205) folgendes umfaßt: eine Verbindungshälfte auf der Seite des drehbaren Körpers (2, 202), eine Verbindungshälfte auf der Seite des Arbeitskopfs (13, 203), angeordnet in überlappender Beziehung mit der Verbindungshälfte auf dem drehbaren Körper, einen Verbindungsstift (39) auf einer der Verbindungshälften, einen Abschnitt (39a) mit verringertem Durchmesser, der an einer bestimmten Höhe im Verbindungsstift (39) ausgebildet ist, eine ringförmige Verbindungsplatte (40), die drehbar auf der anderen Verbindungshälfte angeordnet ist, und ein in der Verbindungsplatte (40) ausgebildetes Verbindungsloch (42), das einen verbreiterten Abschnitt (42a), der es dem Verbindungsstift (39) ermöglicht, sich hindurch zu erstrecken, und einen verschmälerten Abschnitt (42b) enthält, der in Kontinuität zum verbreiterten Abschnitt ausgebildet ist, um in den Abschnitt (39a) mit verringertem Durchmesser des Verbindungsstifts (39) einzugreifen, um die Eingriffslösung des Verbindungsstifts aus der Verbindungsplatte zu lösen;

wobei der erste und der zweite Zufuhrmechanismus (31A, 31B) eine gemeinsame Antriebswelle (51) besitzen, wobei jeder des ersten und zweiten Zufuhrmechanismus folgendes umfaßt: einen zur Drehung durch die Antriebswelle angetriebenen Rotationsrahmen (52), einen beweglichen Rahmen (72), der auf dem Rotationsrahmen montiert ist, um in die Verbindung (12, 205) eingreifen und sich aus diesem Eingriff lösen zu können, ein Hebeelement (78), das hebbar auf dem beweglichen Rahmen montiert ist, um die Verbindungshälfte der Arbeitskopfseite zu stützen, wenn sich der bewegliche Rahmen hin zur Verbindung bewegt, und um den Arbeitskopf zu heben und zu senken, wenn er sich im hängendem Zustand befindet, und Mittel zum Drehen der Verbindungsplatte.

14. Arbeitskopfwechsler nach Anspruch 1, worin jeder der Arbeitsköpfe (13) getrennt in bezug auf den drehbaren Körper (2) drehbar ist, und worin der Arbeitskopfzufuhrmechanismus (31) einen Winkelpositionierungsmechanismus (31C) enthält, um die Verbindung (12) zu drehen, wenn sie an der Arbeitskopfersetzungsposition (34) zu einem Stillstand kommt, und um eine solche Verbindung in einer vorbestimmten Richtung auszurichten.

15. Arbeitskopfwechsler nach Anspruch 14, worin der Winkelpositionsmechanismus (31C) folgendes umfaßt: einen zur Drehung durch eine Antriebswelle (47) angetriebenen Rotationsrahmen (52), einen beweglichen Rahmen (53), der auf dem Rotationsrahmen montiert ist, um in die Verbindung (12) eingreifen und sich aus diesem Eingriff lösen zu können, ein Antriebszahnrad (63) auf dem beweglichen Rahmen zum Eingriff in das Zahnrad (64) auf der Verbindungshälfte auf dem drehbaren Körper (2), um die Verbindung (12) zu drehen, ein auf der Verbindung angeordnetes Positionierungselement (65) und einen Sensor (66) zum Detektieren des Positionierungselements, wenn es eine bestimmte Position einnimmt.

16. Arbeitskopfwechsler nach Anspruch 1, worin das Rotationssystem zur Behandlung von Behältern eine rotierende Vielfach-Kappenaufsetzvorrichtung (1) und der Arbeitskopf ein Kappenaufsetzkopf (13) ist, wobei die Vielfach- Kappenaufsetzvorrichtung folgendes umfaßt: eine Vielzahl an Spindeln (11), die um die Peripherie des drehbaren Körprers (2) in gleichen Umfangsabständen und in einer hebbaren und drehbaren Weise angeordnet sind, einen Kappenaufsetzkopf, der am unteren Ende jeder Spindel befestigt ist, um durch die Verbindung (12) abnehmbar zu sein, ein Mittel zum Heben jeder Spindel, ein Zahnrad (21) auf jeder Spindel, ein Antriebszahnrad (22), das hinsichtlich des drehbaren Körpers und eines stationären Elements (24) drehbar ist, und ein Fixierungsmittel (25) zum Fixieren des Antriebszahnrads am stationären Element oder am drehbaren Körper.

17. Arbeitskopfwechsler nach Anspruch 16, worin der Kappenaufsetzkopf (13) einen Kappenaufsetzkopf für eine PP-Kappenaufsetzvorrichtung umfaßt, wobei der Kappenaufsetzkopf durch die Verbindung (12) abnehmbar mit der Spindel (11) verbunden und zur Rotation durch die Spindel angetrieben wird, wobei der Kappenaufsetzkopf einen äußeren Umfangsabschnitt (13a), der Gewinde in der Außenperipherie einer PP-Kappe bildet, und einen im Schaftabschnitt des äußeren Umfangsabschnitts angeordneten Druckblock (13b) enthält;

wobei die Vielfach-Kappenaufsetzvorrichtung eine in jeder Spindel (11) in hebbarer und drehbarer Wiese eingepaßte Hebestange (26), ein Mittel (27) zum Blockieren der Rotation der Hebestange relativ zum drehbaren Körper, ein Mittel (28) zum Zwängen der Hebestange nach unten und Eingriffsteile (13a, 26a) auf dem Druckblock (13b) und der Hebestange umfaßt, die ineinander eingreifen können;

wobei der Arbeitskopfwechsler weiters ein Rotationsmittel (85) im Arbeitskopfzufuhrmechanismus (31) zum Drehen des Druckblocks (13b) umfaßt, um einen Eingriff der Eingriffsteile auf dem Druckblock und der Hebestange zu erzielen, wenn der Kappenaufsetzkopf mit der Spindel verbunden ist.

18. Arbeitskopfwechsler nach Anspruch 17, worin das Rotationsmittel (85) eine in hebbarer Weise angeordnete Hebeplatte (89), eine Antriebswelle (90), die drehbar in der Hebeplatte gelagert ist und deren oberes Ende am unteren Ende der Druckblöcke (13b) anliegt, wenn die Hebeplatte nach oben getrieben wird, und ein Rotationsantriebsmittel zum Drehen der Antriebswelle umfaßt.

19. Arbeitskopfwechsler nach Anspruch 1, worin das Rotationssystem zur Behandlung von Behältern eine Rotationsfüllvorrichtung (201), der Arbeitskopf eine Einfüllflüssigkeitsdüse (203) und der drehbare Körper ein Tank (202) zum Lagern eines Vorrats einer Einfüllflüssigkeit ist.

20. Arbeitskopfwechsler nach Anspruch 1, worin der Arbeitskopfzufuhrmechanismus (31) einen ersten Arbeitskopf (13, 203), der aus der Verbindung (12, 205) entfernt wurde, in einer Lagervorrichtung (32) ablegt und auch einen zweiten Arbeitskopf, der sich vom ersten Arbeitskopf unterscheidet, aus der Lagervorrichtung nimmt, um ihn an der Verbindung zu befestigen, wobei die Lagervorrichtung (32) folgendes umfaßt: ein Behältnis (101) zum Enthalten einer Vielzahl erster Arbeitsköpfe in einer Reihe in einem bestimmten Abstand und zum Lagern einer Vielzahl an zweiten Arbeitsköpfen in einer weiteren, zur ersten Reihe parallelen Reihe in einem bestimmten Abstand, ein sich hin- und herbewegendes Betätigungselement (111), das mit jeder Reihe an Arbeitsköpfen verbunden ist und einen Eingriffsabschnitt (111a) aufweist, der in einen Eingriffsabschnitt (39) eingreift, der mit einzelnen Arbeitsköpfen (13) jeder Reihe verbunden ist, um die jeweiligen Arbeitsköpfe zu positionieren, einen Hebemechanismus (116) zum Durchführen einer Hebebewegung jedes sich hin- und herbewegenden Betätigungselements (11), um die Eingriffsabschnitte auf dem sich hin- und herbewegenden Betätigungselement mit Eingriffsabschnitten auf den jeweiligen Arbeitsköpfen in Eingriff zu bringen oder sie aus diesem Eingriff zu lösen, sowie einen Hin- und Herbewegungsmechanismus (121) zur Bewirkung einer Hin- und Herbewegung auf jedem sich hin- und herbewegenden Betätigungselement in einem Ausmaß, das dem Abstand zwischen angrenzenden Arbeitsköpfen in der Reihe entspricht, um einen bestimmten Arbeitskopf zu verschieben, der in den Eingriffsabschnitt dieses sich hin- und herbewegenden Betätigungselements eingreift.