DE69801481T2

DE69801481T2 - Werkzeug zum versehen von flaschen mit schraubkappen

Info

Publication number: DE69801481T2
Application number: DE69801481T
Authority: DE
Inventors: Luigi Cavina; Claudio Trebbi
Original assignee: IMA Industria Macchine Automatiche SpA
Current assignee: IMA Industria Macchine Automatiche SpA
Priority date: 1997-07-17
Filing date: 1998-06-29
Publication date: 2002-04-18
Anticipated expiration: 2018-06-30
Also published as: DE69801481D1; ITBO970436A0; US6158196A; ITBO970436A1; WO1999003772A1; EP0927141B1; EP0927141A1; IT1293251B1

Description

Die Erfindung betrifft Maschinen vom Karussell-Typ zum Verschließen von Flaschen oder dergleichen mit Schraubkappen.
Um die Schraubkraft zu überwachen, die auf die Schraubkappen auf Flaschen ausgeübt wird, existieren bekannte Geräte mit Reibungskupplungs-Vorrichtungen unter elastischer Belastung, die im wesentlichen als Drehmomentbegrenzer wirken. Wenn das Festschraub-Moment sich ändert, muss diese elastische Vorrichtung neu eingestellt werden. Diese bekannten Geräte sind nicht in der Lage, Betriebsbedingungen zu schaffen, die wegen der variablen Reaktion der Reibungskupplungen je nach Temperatur, Verschleiß und anderen Faktoren auf Dauer konstant sind. Andere bekannte Geräte verwenden Klauenkupplungen anstelle von Reibungskupplungen, die sie durch pneumatischen Druck belasten, der in Übereinstimmung mit den Anforderungen an das Festschrauben variabel ist: wenn die gewünschte Schraubkraft erreicht ist, führt eine ihrer Komponenten eine axiale Bewegung aus, die von Sensoren erkannt wird, so dass geprüft werden kann, wie fest die Kappe verschraubt ist. Der Betrieb dieser Geräte ist jedoch wiederum unzuverlässig und auf Dauer nicht konstant, da er wieder völlig von einer Kupplung vom Reibungstyp abhängt.
Das Dokument WO 96 07611 A beschreibt ein Werkzeug zum Verschließen von Flaschen mit Schraubkappen, das mit einer das Drehmoment beschränkenden Übertragungsvorrichtung vom Typ der magnetischen Kopplung ausgestattet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Maschine vom Karussell-Typ zum Verschießen von Flaschen mit Schraubkappen vorgestellt, wie in Anspruch 1 definiert.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann die erfindungsgemäße Maschine über das Maschinenbedienungspult so programmiert werden, dass sie die Anforderungen an die leckdichte Verschraubung bei den verschiedenen Formen und/oder Größen von Flaschen und Kappen erfüllt, die von dem Karussell akzeptiert werden können, die die auf jede Kappe aufgebrachte Schraubkraft überwachen kann und sich auch, falls nötig, automatisch mit einem Rückführungsbefehl selbst einstellen kann, so dass gewährleistet ist, dass die Schraubkraft bei dem vorbestimmten Maß ist und bleibt, um die Kappen in der Weise zu verschließen, dass die Flaschen sicher abgedichtet sind, und um gleichzeitig sicherzustellen, dass die Kappen genügend leicht aufgeschraubt werden können, wenn das in den Flaschen verpackte Produkt verbraucht werden soll.
Andere Kennzeichen der Erfindung und die von ihr gebotenen Vorteile werden in der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels klarer werden, das in den Figuren der fünf beigefügten Zeichnungen beispielhaft, aber nicht erschöpfend dargestellt ist:
- Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eines der Werkzeuge zum Verschrauben einer Schraubkappe, in der aktiven Arbeitsphase gesehen;
- Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht des unteren Endes des in Fig. 1 gezeigten Werkzeugs mit dem Kappen-Greifkopf und der mechanisch und pneumatisch belasteten Kupplung, die die erste Stufe der Drehung des Greifkopfes veranlaßt;
- Die Fig. 3 und 4 zeigen Einzelheiten des Verriegelns mit der Möglichkeit axialer Bewegung für Teile des Werkzeugs in Fig. 1, jeweils im Schnitt auf den Ebenen III-III und IV-IV;
- Fig. 5 zeigt den oberen Abschnitt des Kappenverschluß-Karussels, das die betreffenden Werkzeuge trägt, und zwar im Schnitt auf einer vertikalen Ebene, die die Drehachse dieses Karussels umfasst;
- Fig. 6 ist eine Draufsicht auf die Oberseite des Kappenverschluß- Karussels von Fig. 5; und
- Fig. 7 ist ein schematisches Blockschaltbild der Hauptteile der elektrischen und pneumatischen Anlage, die das Kappenverschluß-Karussell mit seinen Werkzeugen gemäß der Erfindung steuert;
- die Fig. 8a und 8b zeigen im Längsschnitt jeweils den oberen und den unteren Teil eines modifizierten Ausführungsbeispiels von einem der Werkzeuge zum Verschrauben einer Schraubkappe.
In Fig. 1 ist A ein allgemeiner Bezug auf eines der vertikalen Werkzeuge zum Verschließen von Flaschen B oder dergleichen (nur teilweise sichtbar) mit einer Schraubkappe C. Das Werkzeug A ist mit anderen identischen Werkzeugen, in der korrekten Anzahl und mit gleichem Winkelabstand, um die Peripherie eines Karussels herum montiert, das sich um eine vertikale Achse dreht. Die Einzelheiten des Karrussels sind nicht gezeigt, da sie in dem Technikbereich, den die Erfindung betrifft, bekannt sind. Die Flasche B wird durch geeignete Vorrichtungen unterhalb jedes Kappenverschluß-Werkzeugs A eingeführt, axial zum Werkzeug ausgerichtet und durch geeignete Tragevorrichtungen (nicht gezeigt) und von einem Greifkopf (nicht gezeigt) stabil gehalten, wobei die Tragevorrichtungen und der Greifkopf mit dem Karussell verbunden sind, mit dem sie mitdrehen. Wenn eine Änderung der Form und/oder Größe der zu verschließenden Flaschen eintritt, sind bekannte Mittel vorgesehen, um den gesamten oberen Abschnitt des Karussells mit seinen Kappenverschluß-Werkzeugen bezüglich dieser die Flaschen tragenden und stabilisierenden Vorrichtungen, die in einer festen Höhe verbleiben, zu heben oder zu senken.
In Fig. 1 bezeichnet die Referenzzahl 1 die obere Platte des Karussells, das sich um eine vertikale Achse dreht und in Lagern 2 drehbar das obere Ende eines senkrechten Rohrs 3 trägt, das sich nach unten erstreckt. Die Platte 1 ist hohl und enthält ein Getriebe 4, das mit dem Keil 5 an dem Rohr 3 verkeilt ist und mit Planetenrädern in Eingriff steht, von denen ein Endelement mit 6 bezeichnet ist und das zum Beispiel einen festen oder gegenläufigen Teil in axialer Ausrichtung mit dem Karussell (nicht gezeigt) vorsieht, und zwar so, dass bei Drehung der Platte 1 um die vertikale Achse des Karussells das Getriebe 4 die für das Verschrauben der Kappen erforderliche Drehung (siehe unten) von den Planetenrädern ableitet und auf das Rohr 3 überträgt.
Ein Rohr 7 greift teleskopartig um den unterhalb der Platte 1 liegenden Abschnitt des Rohrs 3 und gleitet durch Führungsbuchsen 8, 108, die in entsprechenden vertikalen Sitzen in einer horizontalen Zwischenplatte 9 und in einer unteren horizontalen Platte 109 des Karussells montiert sind, wobei diese Platten untereinander und mit der Platte 1 mittels ringförmiger Hülsen 101 und 102 befestigt sind, die in dem Karussell koaxial angeordnet sind und passende Öffnungen für die Passage verschiedener Komponenten aufweisen. Das obere Ende des Rohrs 7 geht, wobei die seitliche Leckdichte durch die Dichtungen 10 gesichert ist, durch einen Zylinder 11, in dessen Innern ein seitlich abgedichteter Kolben 18 arbeitet, der axial an dem Rohr befestigt ist. Der Körper des Zylinders 11 erstreckt sich in Richtung auf die Karussellachse und ist an einem vertikalen Zapfen 12 befestigt, der hinunterführt, bis sein unteres Ende durch einen vertikalen Sitz 13 gleitet, der in der unteren Platte 109 des Karussels gebildet ist, in der Weise, dass der Zylinder 11 sich nicht drehen und nur axiale Bewegungen machen kann. An der Seite des Zylinders 11, nächst der Achse des Karussells und in einer bezogen auf das Karussell radialen Anordnung, ist die horizontale Spindel einer Rolle 14 befestigt, die mit dem doppeltwirkenden Profil 15 eines bekannten ringförmigen Mitnehmers 16 in Eingriff ist: letzterer, der koaxial mit dem Karussell angeordnet und am feststehenden Teil 17 des Karussels montiert ist, hat die Aufgabe, die Annäherung des beweglichen unteren Teils des erfindungsgemäßen Werkzeugs, das die am entsprechenden Platz zu verschraubende Kappe C trägt (siehe unten), an die Flasche B zu steuern.
Im Innern des Zylinders 11 gibt es zwei Druckkammern 19 und 20. Diese sind definiert durch die gegenüberliegenden Stirnflächen des Kolbens 18 und sind mit Leitungen verbunden, die ein Fluid unter verschiedenen Drücken zuführen. Genau gesagt wird Druck im Innern der unteren Kammer 19 erzeugt, um den Kolben 18 mit ausreichender Kraft nach oben zu drücken, um das Gewicht des beweglichen unteren Teils des Werkzeugs, das die Kappe trägt und das die Aufgabe hat, auf die Flasche zu drücken, zu kompensieren und im wesentlichen aufzuheben. Ein konstanter Druck wird im Innern der oberen Kammer 20 aufgebaut, um dem Verschrauben gegenzuhalten, und zwar in solcher Weise, dass, falls sich die Kappe während der Annäherungs- und Verschraubungsphase auf dem Gewinde des Flaschenhalses festklemmt und nicht heruntergeschraubt werden kann, der Zylinder 11 sich weiter abwärts bewegen kann, während das Rohr 7 eine stationäre Höhe beibehält, womit Schaden an der Kappe und der Flasche und die damit verbundenen Folgen vermieden werden. Wenn dies geschieht, verkleinert sich das Volumen der Kammer 20 und ihr Druck würde steigen, wenn nicht kalibrierte Mittel (nicht gezeigt) vorgesehen sind, wie etwa ein Überdruckventil, um zu schalten und den Druck in dieser Kammer auf einem konstanten und vorbestimmten Wert zu halten. Zusätzlich zu diesen Mitteln können auch Wandler, wie schematisch bei 120 gezeigt, vorhanden sein, zum Beispiel ein Druckschalter, um das Eingreifen dieser kalibrierten Mittel oder einer äquivalenten Funktion zu erkennen und dem Prozessor, der die Maschine (siehe unten) steuert, anzuzeigen, dass ein bestimmtes Werkzeug A nicht richtig funktioniert hat.
Auf dem feststehenden Teil 17 des Karussells, das den Mitnehmer 16 trägt, ist das feststehende Teil 21 eines Drehverteilers montiert, an das die Druckluftleitungen angeschlossen sind, und mit denen, durch die Lager 22 und Dichtungen 23, der drehbare Teil 24 des Verteilers in Eingriff ist, der an der Platte 1 befestigt ist und von dem die schematisch als Ganzes bei 25 gezeigten Leitungen abzweigen, um die Druckluft zu den Kammern 19 und 20 und zu anderen Druckkammern innerhalb des Werkzeugs (siehe unten) zu führen.
Das Drehen des Rohres 7 wird verhindert durch ein vorspringendes Teil 26 an seiner Seite: mittels einer Buchse 27 an seinem Ende bewegt dieses vorspringende Teil den Zapfen 12 in einer Führung nach oben und nach unten. Das untere Ende des Rohres 3 greift mittels Keilen 28, die durch Querstifte 29 an ihrem Platz festgehalten werden (Detailansicht siehe Fig. 3), in das längsgerillte obere Ende eines Rohres 30 ein. Dieses Rohr 30 ist auf Lagern 31, 32 montiert, damit es im Innern des Rohrs 7 rotieren kann, und endet in einer glockenförmigen Manschette 130, die das Antriebsteil einer Mehrscheiben-Reibungskupplung 33 bildet. Der untere angetriebene Teil 133 dieser Kupplung 33 ist pilzförmig und ist mittels Lager 34 im Innern einer Buchse 35 drehbar montiert, die im unteren Ende des Rohres 7 angeordnet ist, das sich über die glockenförmige Manschette 130 der Kupplung hinaus erstreckt, ohne die letztere zu behindern, und die axial durch einen Gewindering 37 in Position gehalten wird, der in das entsprechende mit Gewinde versehene Ende des Rohres 7 geschraubt wird. Die Buchse 35 trägt an ihrem unteren Ende einen Ring 38, der mit Schrauben 39 befestigt ist, mit dem Zweck, diese Buchse an dem Gewindering 37 zu arretieren und sie mit ihm zu einer Einheit zu machen. Durch Lockern der Schrauben 39 kann der Ring 38 mit einem geeigneten Werkzeug gedreht werden, und mit ihm die Buchse 35, so dass ihr oberer mit Gewinde versehener Teil einen aussen mit Gewinde versehenen Haltering 40 nach oben oder nach unten schraubt. Das Drehen des Halterings 40 wird verhindert von einem Stift 41, der von einem inwendigen Vorsprung des Rohres 7 gehalten wird, was bedeutet, dass dieser Haltering sich nur axial bewegen kann. Der Haltering 40 wirkt auf das Ende einer zylindrischen Spiralfeder 42, deren anderes Ende auf einen Haltering 43 drückt: dieser ist durch einen Keil 44 an der Buchse 35 verriegelt und trägt das untere Lager 32 des Rohres 30. Durch Einstellen der Kraft der Druckfeder 42 wird der Druck zwischen den antreibenden Teilen und den angetriebenen Teilen der Kupplung 33 verändert, und das bestimmt den Grenzwert des Drehmoments, innerhalb dessen diese Teile kraftschlüssig drehen.
Die angetriebenen Teile der Kupplung 33 umfassen auch eine Welle 233, die axial und genau durch den hohlen Fuß des pilzförmigen Teils 133 hindurchgeht, der mit ihr durch den Keil 45 verbunden ist und der mittels der Keile 46 mit den angetriebenen Scheiben der Kupplung ein Ganzes bildet. Das untere Ende der Welle 233 und des Fußes des angetriebenen Teils 133 der Kupplung sind mit einer Schnellkupplung bekannten Typs für die verriegelte Befestigung des bekannten, üblicherweise pneumatisch betriebenen Greifkopfs 47 versehen, der die Kappe beim Aufschrauben auf die Flasche festhält.
Der untere Teil des Rohres 30 befindet sich im Innern eines rohrförmigen Stabes 48, nach dessen oberem Ende hin sich ein Kolben 49 mit Dichtungen 50 befindet: dieser Kolben gleitet im Innern einer Druckkammer 51, die im Innern des Rohres 7 gebildet ist. Eine Leitung 52 führt in diese Kammer und ist mit Mitteln zur Zuführung eines Fluids mit dem korrekten Druck, zum Beispiel Luft, verbunden. Der Wert des Eingriffs-Drehmoments der Kupplung 33 ist teilweise bestimmt durch die Kraft der Feder 42 und teilweise durch den von dem Kolben 49 übertragenen pneumatischen Druck. Entsprechend der Erfindung ist die von der Druckfeder 42 ausgeübte Kraft ein Minimalwert, der für alle Werkzeuge A des Karussels gleich ist, erzeugt durch Anziehen der Buchsen 35 mit einem Drehmomentschlüssel. Ausserdem kann dieser Wert gemäß der Erfindung selbst dann konstant bleiben, wenn Änderungen der Form und/oder der Größe der Flaschen und ihrer Verschlusskappen auftreten, welche das vorliegende Karussell aufschrauben kann - zumindest innerhalb einer gewissen Bandbreite von Formen und/oder Größen. Der Wert des Eingriffs-Drehmoments der Kupplung 33 ist in jedem Fall an die spezifischen Anforderungen der gerade bearbeiteten Flaschen und Kappen angepasst durch Einstellen des pneumatischen Drucks, der auf den Kolben 49 wirkt, über das Maschinen-Bedienungspult, wobei nachstehend beschriebene geeignete Mittel verwendet werden. Ausserdem wird zum Schutz der Kupplung dieser pneumatische Druck nur während eines Teils der Kappenverschraubungs-Phase zugeführt, wie nachstehend ausgeführt.
Die Welle 233, die den Greifkopf 47 für die Kappe C trägt, greift in einen Abschnitt des Rohres 30 mit einem solchen radialen Spiel ein, dass sie mit der Dichtung 53 für seitliche Leckdichte in das röhrenförmige Ende 154 einer Komposit-Welle 54 hineinpasst. Diese Welle 54 ist drehbar auf Lagern 55 in dem Rohr 3 montiert und ist an dem unteren Ende ihres Kerns innerhalb des röhrenförmigen Teils 154 mit einem diametral gegenüberliegenden Einschnitt 56 versehen, der einen abgeflachten Teil 333 der Welle 233 enthält, die dadurch an der oberen Welle 54 verriegelt ist, aber mit der Fähigkeit, sich relativ zur letzteren axial zu bewegen (Einzelheit siehe auch Fig. 4). Die Welle 54 springt oberhalb der Oberseite der Platte 1 ausreichend vor, um ein Freilaufzahnrad 57 zu tragen, von dem später mehr gesagt wird, und das äußerste obere Ende dieser gleichen Welle 54 ist versehen mit einer drehbaren Verbindung 58, die mit einer Druckluftzufuhrleitung zum Schließen des Greifkopfes 47 verbunden ist, der normalerweise durch Federn offengehalten wird. Die Druckluft erreicht die innere Kolben/Zylinder-Einheit, die den Greifkopf steuert, nachdem sie durch Löcher, allgemein mit der Referenzzahl 59 bezeichnet, hindurchgegangen ist, welche axial durch die Komposit-Welle 54, die nachfolgenden Wellen 333, 233 und das Verbindungsteil des Greifkopfes verlaufen.
Die Luftleitungen, deren Druck regulierbar sein muss, damit die Reibung der Kupplung 33 auf den Betriebswert eingestellt und der Greifkopf 47 geschlossen werden kann, kommen von entsprechenden Ventilen, die die allgemeine Referenzzahl 60 haben. Die Ventile 60 sind an einem dachförmigen Halter 61 montiert, der koaxial zur Platte 109 fixiert und teilweise auch direkt an der Platte 109 montiert ist. Auf sie wirken Nocken 62 ein, die (63) verriegelt sind an dem feststehenden Körper 64 eines Drehverteilers, der mit festen Luftzufuhrleitungen verbunden ist (nicht gezeigt). Der rotierende Teil 65 des Verteilers, der in Kombination mit dem feststehenden Teil 64 arbeitet, ist an dem Rahmen 61 befestigt und ist der Ausgangspunkt für die verschiedenen Leitungen, die mit der allgemeinen Referenzzahl 66 bezeichnet sind und die mit den verschiedenen Ventilen 60 verbunden sind. Die Auslässe der Ventile 60 sind verbunden mit der drehbaren Verbindung 58 und der Druckkammer 51 der verschiedenen Werkzeuge A.
Wie in den Fig. 1, 5 und 6 ersichtlich ist, steht das Freilaufzahnrad 57 in Eingriff mit einem Zahnrad 67, das so montiert ist, dass es über seine vertikale Welle 167 auf der Platte 1 rotiert und eine exzentrische Rolle 68 mit senkrechter Achse befördert, so dass erstere in das ringförmige Rillenprofil 169 eines flachen Mitnehmers 69 eingreift, der mit einem Ring 70 an einer horizontalen Platte 71 befestigt ist, die mit einem feststehenden axialen Teil 171 des Karussels ein Ganzes bildet. Das Profil 169 des Mitnehmers ist gekennzeichnet durch einen langen Abschnitt in Kreisform, der mit der Karussellachse konzentrisch ist, und durch einen kurzen Abschnitt, bei dem das gleiche Profil die Kreisform der Aussenflanke beibehält, während die Innenflanke eine gerade Sehne wird, wie bei 169' in Fig. 6 gezeigt, so dass in diesem Abschnitt das Rillenprofil in geeignetem Ausmaß in Richtung auf die Karussellachse verbreitert wird. In der Nachbarschaft dieses verbreiterten Abschnitts des Mitnehmerprofils hat der Körper dieses gleichen Mitnehmers eine Seite 172 eines Fensters 72 von zum Beispiel quadratischer Form, das den größeren Teil der darunterliegenden Platte 71 freilegt. Rechtwinklig zu der Seite 172 des Fensters 72 sind zwei horizontale Führungsstangen 73, die mit ihren Enden am Ring 70 befestigt sind. Ein Gleiter 74 läuft auf diesen Stangen und ist auf der Unterseite am Ende eines geschlitzten Bindeglieds 75 angelenkt, das mit dem Ende eines vertikalen Rohres 76 verbunden ist. Dieses Rohr dreht sich in dem feststehenden Teil 171 des Karussells und ist an seinem unteren Ende zur Änderung und Stabilisierung seiner Winkelposition verbunden mit Präzisionsmitteln, welche ein Servomechanismus mit Kodierer sein können, schematisch gezeigt bei 77, zur Fernsteuerung über das Maschinenbedienungspult (siehe unten). Auf dem Gleiter 74 sind zwei Führungen 78 parallel zu den vorher genannten Stangen 73 montiert: in ihrem Innern können Stangen 79 gleiten, deren Enden an Querstücken 80, 180 befestigt sind, von denen das Querstück 180 mit den Stangen von zwei Kolben/Zylinder-Einheiten 81, 181 verbunden ist, die parallel zu den Stangen 79 verlaufen und deren Gehäuse-Körper am Gleiter 74 befestigt sind. Diese Zylinder sind normalerweise in der Position maximalen Hubs ihrer Stangen, das heißt derart, dass sie das Querstück 80 gegen die Führungen 78 drücken, und die Zylinder sind mit einer pneumatischen Logikschaltung 82 verbunden, die auf der Oberseite des Mitnehmers 69 montiert ist und die die nachstehend beschriebenen Funktionen hat. Bei 83 ist an einem Ende des Querstücks 80 das Ende einer elektrischen Kraftmesszelle 84 parallel zu dem Querstück befestigt, und mit dem anderen Ende, über ein Gelenk 85, verbunden mit einem Gleiter, der von zwei horizontalen und zueinander parallelen Stangen 86 gebildet ist. Diese liegen rechtwinklig zu dem Querstück 80, gleiten in entsprechenden Führungssitzen 87 innerhalb des Körpers des Mitnehmers 69 und ragen in den Anfangsabschnitt des verbreiterten Abschnitts des Mitnehmerprofils hinein, wo der Mitnehmer einen Schlitz 88 umfasst, der parallel zu den Sitzen 87 ist und in dem ein Gleitkeil 89 mit schräger Seitenfläche geführt wird, damit er von außen in das Profil 169 des Mitnehmers 69 eintreten kann und in vorherbestimmten Maß, fernsteuerbar mittels des Servomechanismus 77, mit der Rolle 68 jedes Zahnrades 67 jedes Werkzeugs A des Kappenverschluß-Karussells zusammenarbeiten kann. In Fig. 6 ist der Keil 89 in der Position maximalen Kontakts mit dem Profil des Mitnehmers 69 gezeigt.
Die elektrische Leitung 184, die mit der Kraftmesszelle 84 verbunden ist, verläuft in der axialen Aussparung des Rohres 76 nach unten (Fig. 7) und ist an das Maschinenbedienungspult angeschlossen (siehe unten).
Die pneumatische Logikschaltung 82 ist mit einer der Ausgangsleitungen 25 des oberen umlaufenden Verteilers des Karussels verbunden und umfasst, zum Beispiel, Komponenten, die mit den Triggern und Flip-Flops der Elektronik vergleichbar sind, und zwar so, dass der Zylinder 81 normalerweise mit einem Druck ausgezogen gehalten wird, der die Kraftmesszelle schonen soll, das heißt, dass gewährleistet ist, dass die Kraftmesszelle niemals über einen vorbestimmten Maximalwert hinaus belastet wird. Der Zylinder 181 auf der anderen Seite wird normalerweise nicht mit Fluid versorgt. Die den Zylinder 81 versorgende Schaltung kann zum Beispiel einen Trigger umfassen, der betätigt wird, wenn ein kritischer Druck aufgrund einer anomalen Belastung der Kraftmeßzelle überschritten wird, und, nach einer Zeitspanne, mit der sichergestellt ist, dass die Rolle 68 der detektierten Einheit A den Keil 89 freigegeben hat, lösen Verzögerungsmittel eine Zustandsänderung in einer Flip-Flop-Komponente aus, die dann dem Zylinder 181 Luft zuführt unter einem Druck, der die rasche Ausdehnung des Kolbens dieses Zylinders und die rasche Rückkehr des gesamten mit diesem Zylinder verbundenen beweglichen Systems in die Ruhestellung sicherstellt, wonach die Luftzufuhr gestoppt wird und das Werkzeug in die Takt-Startstellung zurückkehrt.
Die Arbeitsweise des Werkzeugs wird nun beschrieben, beginnend mit der Phase, in der eine Kappe C auf eine Flasche B geschraubt wird, was in Fig. 1 teilweise sichtbar ist. Das Karussel dreht sich, aus dem Blickpunkt einer Person, die Fig. 6 betrachtet, im Uhrzeigersinn und die Rollen 68 der Zahnräder 67 der verschiedenen Karussell-Werkzeuge A laufen entlang dem kreisförmigen Abschnitt des Profils 169 des Mitnehmers 69. Die von dem geschlossenen Greifkopf 47 (Fig. 1) festgehaltene Kappe C nähert sich der Flaschenöffnung und berührt sie durch die Aktion des Mitnehmers 16 und dreht sich in der Schraubrichtung durch den Eingriff des Getriebes 4 mit den Planetenrädern, die teilweise bei 6 gezeigt sind. Die Kappe wird mit einer entsprechenden Absenkung des Rohres 7 und einer entsprechenden Absenkung des Kolbens 18 auf die Flasche geschraubt, und zwar entgegen dem pneumatischen Druck, der das Gewicht des Werkzeugs ausgleicht. Wenn sich während des Absenkens des Werkzeugs durch den Mitnehmer 16 die Kappe auf dem Flaschenhals verklemmt und nicht mehr weiter nach unten verschrauben lässt, bleibt das Rohr 7 in einer stationären Höhe, während der Zylinder 11 weiterhin abgesenkt wird, wobei er auf diese Weise das Volumen der Kammer 20 verringert, wie vorher beschrieben.
Während die Kappe gerade verschraubt wird, wird Druckluft in die Druckkammer 51 geschickt, um die Kupplung 33 mit der notwendigen Kraft zu drücken, um die gewünschte Verschraubungskraft an der Kappe zu erreichen - die etwas geringer ist als der ideale vorherbestimmte Maximalwert. Während des Verschraubens der Kappe dreht sich der angetriebene Teil 133 der Kupplung und mit ihm die Wellen 233 und 54, während das Freilaufrad 57 stationär bleibt und das entsprechende Zahnrad 67 ebenfalls stillsteht, zusammen mit der Rolle 68, die auf dem Kreisabschnitt des Profils 169 des Mitnehmers 69 läuft. Wenn die Kappe bis zu dem von der Reibungskupplung 33 festgelegten Moment festgezogen ist, wird die Druckluftzufuhr zur Kammer 51 im geeigneten Augenblick abgestellt, so dass die Kupplung während des verbleibenden Arbeitstaktes nur mit der Andruckkraft weiterfährt, die durch die Wirkung der Druckfeder 42 hervorgerufen wird, wobei hiermit der Zweck verfolgt wird, die Reibung zu begrenzen, Überhitzung zu vermeiden und dadurch die Lebensdauer und die Zuverlässigkeit der Kupplung zu schützen. Der Greifkopf 47 stoppt, und mit ihm drehen sich die angetriebenen Teile der Kupplung und die Wellen 233, 54 nicht mehr. Beim nächsten Schritt kommen die Rollen 68 auf den Zahnrädern 67 der verschiedenen Werkzeuge A des Karussells (siehe Fig. 6) an dem verbreiterten Abschnitt des Profils 169 des Mitnehmers 69 an und greifen in den Keil 89 ein, der aufgrund der Stärke der Einwirkung auf die Umlaufbahn der Rollen eine Drehung der Zahnräder 67 gegen den Uhrzeigersinn mit einer vorherbestimmten Winkel- Amplitude hervorruft, und diese Drehung wird durch das Freilaufrad 57 auf das Wellensystem 54, 233, auf den Pilz-Fuß 133, auf den Greifkopf 47 und somit auf die Kappe C übertragen, die mit dem vorherbestimmte Festdrehmoment verschraubt wird. Es ist offensichtlich, dass in dieser Phase das Zahnradpaar 57, 67 und die gesamte Teilegruppe, die mit dem Greifkopf 47 verbunden ist, aus einer Ruhestellung startet und dass diese daher keine Trägheit hat, die einen Fehler beim Wert des übermittelten Drehmoments verursachen könnte, wodurch die Betriebsgenauigkeit des gesamten Werkzeug gewährleistet ist. Während dieses Stadiums erzeugt das Zusammentreffen der Rolle 68 mit der schrägen Fläche 89 eine Kraft auf die Kraftmesszelle 84, die ein proportionales Signal hervorbringt, durch das es möglich ist, das auf die Kappe aufgebrachte Festdrehmoment zu messen, und es ist folglich möglich, den Verschlussgrad aller von dem Kappenverschluss-Karussell bearbeiteten Flaschen zu gewährleisten. Wenn eine Kappe oder der Hals einer Flasche Defekte aufweist, so dass die Kraftmesszelle 84 ein Drehmoment detektiert, das geringer oder größer als die vorherbestimmten Werte ist, werden die entsprechende Flasche oder Flaschen am Ausgang der Kappenverschluß-Karussells zur Herausnahme durch Vorrichtungen bekannten Typs vorbereitet, die von der fortlaufenden linearen und Winkelposition der Flaschen unterrichtet sind durch an der Zentralwelle des Karussells und an den nachfolgenden Fördereinrichtungen der Flaschen montierte Kodierer.
Wenn die Merkmale der Flaschen und ihrer Verschlusskappen verändert werden, ist es möglich, das Kappenverschluss-Karussell auf die verschiedenen Anforderungen für die Verschraubung der Kappen einzustellen, indem der pneumatische Druck in der Kammer 51 verändert wird und/oder das Zusammentreffen das Keils 89 mit dem Profil 169 des Mitnehmers 69 gemäß einem bekannten Programm verändert wird.
Wenn die Rollen der Zahnräder 67 den Keil 89 verlassen, greifen die gleichen Rollen in die geradlinige Sehne 169' auf der Innenseite des Profils des Mitnehmers 69 ein und werden von letzterem in die ursprüngliche Winkelposition zurückgebracht, die zu ihrer Rückführung in den kreisförmigen Abschnitt des Mitnehmerprofils dient.
Aus Fig. 7 ist ersichtlich, dass es mittels des Prozessors 90, der den Betrieb der Kappenverschluss-Maschine steuert, zum Beispiel möglich ist, mit Hilfe eines passenden Interface 91 eine erste pneumatische Einheit 92 zu steuern, die mittels des oberen drehbaren Verteilersystems 21, 24 die Kammern 19 und 20 der verschiedenen Werkzeuge A mit den Druckwerten versorgt, die in jeder Situation für das Gewicht des Greifkopfes 47 und für die Merkmale der Kappen und der zu verschließenden Flaschen erforderlich sind, und die die pneumatische Logikschaltung 82 mit dem notwendigen Druck/den Drücken versorgt, um zu verschiedenen Zeitpunkten die Zylinder 81, 181 zu speisen, die jeweils irgendwelche anomalen Beanspruchungen, denen die Kraftmesszelle 84 ausgesetzt sein kann, vollständig wegdämpfen und letztere in die Ruhestellung zurückführen.
Mit dem Einsatz des Prozessors 90 ist es auch möglich, eine zweite pneumatische Einheit 93 zu steuern, die die Aufgabe hat, Druck mit Werten zu liefern, die entsprechend den Merkmalen der Flaschen und ihrer Verschlusskappen ausgewählt werden können: der Druck wird über den unteren Drehverteiler 64, 65 und durch die Ventile 60 zu den drehbaren Verbindungen 58 für den Befehl geliefert, die Greifköpfe 47 mit einem vorherbestimmten Druck zu schließen, und wird zu den Leitungen 52 geschickt, die in die Druckkammern 51 der Kolben/Zylinder-Einheit führen, durch die die Kupplung 33 bis zum maximalen Betriebsdruck angedrückt wird.
Der Servomechanismus 77, der die Stärke des Zusammentreffens des Keils 89 mit der Umlaufbahn der exzentrischen Rollen 68 auf den Zahnrädern 67 jedes Werkzeugs abändert, und der bei der Modifizierung des auf die Schraubkappen aufgebrachten Festziehmoments hilft, kann von dem Prozessor 90 über ein anderes Interface 94 gesteuert werden. Die elektrische Leitung 184, die das von der Kraftmesszelle 84 erzeugte Signal leitet, ist mit dem Interface 94 verbunden, das so vorbereitet sein kann, dass dieses Signal als ein Feedback-Signal genutzt wird, um den Servomechanismus 77 automatisch anzuweisen, die Einwirkung des Keils 89 auf den vom Arbeitsprogramm des Prozessors eingestellten Wert abzuändern. 95 bezeichnet die Phasensignal-Eingabe von der Kappenverschluß-Maschine. Wenn der Prozessor 90 von der Kraftmesszelle falsche Werte für das Festziehmoment einer Kappe empfängt und über den optionalen Sensor 120 Mängel gleich zu Anfang des Verschraubens einer Kappe detektiert, schickt er über seine Ausgabe 96 einen Befehl zur Herausnahme der betreffenden fehlerhaft verschlossenen Flasche aus der Bearbeitungslinie.
Am Werkzeug A zum Verschrauben der Kappe C können die folgenden Konstruktionsänderungen vorgehommen werden, die nun mit speziellem Bezug auf die Fig. 8a und 8b beschrieben werden. Es ist zu beachten, dass in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 die angetriebenen Teile der Kupplung 33 ständig mit der Welle 233 verbunden sind, auch wenn das Werkzeug A die abschließende Verschraubung der Kappe mittels des Freilaufrads 57 und des Keils 89 ausführt, wie oben erwähnt. Die von den angetriebenen Teilen der Kupplung erzeugten Reibungen summieren sich mit dem von der Kappe während des Verschraubens erzeugten Widerstand und können eine Verzerrung des Ansprechvermögens im ganzen System verursachen. Um diesen Nachteil auszuschalten, ist, wie in Fig. 8b gezeigt, die Welle 233 mit dem angetriebenen Teil 133' der Kupplung 33 verbunden, und zwar unter Zwischenschaltung eines einseitig gerichteten Kopplungsmechanismus 97 des Typs, der bei Freilauf-Mechanismen verwendet ist, und der aktiv ist, wann immer die Bewegung von dem angetriebenen Teil 133' auf die Welle 233 übertragen werden muss, der aber im gegenteiligen Fall inaktiv ist, so dass, wenn die Welle 233 für die endgültige Verschraubung der Kappe betätigt wird, der gesamte angetriebene Kupplungsteil isoliert ist.
Das mit Bezug auf Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel, das den Einsatz des Zylinders 11 mit der unteren Druckkammer 19 zum Ausgleich des Gewichts des Maschinenteils zeigt, der den Greifkopf 47 und die obere Druckkammer 20 trägt, schafft ein elastisches System, das ein relativ langsames und nicht so genaues Ansprechvermögen ergeben kann. Diesem Nachteil kann vorgebeugt werden durch Entfernen des oben erwähnten pneumatischen Systems, wie in Fig. 8a gezeigt, und, wie in Fig. 8b gezeigt, der Greifkopf 47 ist versehen mit einem Schaft 147, der teleskopartig am Endteil der Welle 233 befestigt ist, und zwar mit dieser letzteren mittels des Riegels 98 drehbar verbunden und in der Weise angeordnet, dass er eine begrenzte axiale Bewegung gegen die Wirkung einer Feder 98 ausführt. Irgendein Widerstand gegen das Verschrauben einer Kappe löst eine relative axiale Bewegung zwischen den Teilen 147 und 233 mit Zusammendrücken der Feder 99 aus.
Eine weitere Modifizierung der Lösung nach Fig. 1 besteht in der Verwendung eines kleinen Schlauchs, der fest mit dem oberen Ende des axial hohlen Schafts 147 des Greifkopfs 47 verbunden ist, wobei der Schlauch die Einheit der Wellen 233 und 54 durchquert und aus dem oberen Ende der letzteren herausragt, um mit der Verbindung 58 für die Druckluft verbunden zu werden, die zum Betrieb des Greifkopfs 47 notwendig ist. Diese Lösung vereinfacht die Konstruktion des Werkzeugs, da hierbei keine luftdichten Verbindungen zwischen den hohlen Wellen 233 und 54 vorgesehen werden müssen.

Claims

1. Maschine vom Karussell-Typ zum Verschließen von Flaschen (B) oder dergleichen mit Schraubkappen (C), die umfasst:

a) eine Vielzahl von Kappenverschluss-Werkzeugen, die um die Peripherie der Maschine herum montiert sind, wobei jedes Kappenverschluss-Werkzeug eine Reibungskupplungs-Vorrichtung (33) umfasst, deren Antriebsteil mit Mitteln axialer Rotation (4, 6) und deren angetriebener Teil mit dem Greifkopf (47) zum Verschrauben der Kappe C verbunden ist, wobei diese Reibungskupplungs- Vorrichtung so eingestellt ist, dass die Kappe mit einem geringeren Drehmoment als einem vorherbestimmten maximalen Drehmoment verschraubt wird; und ein Freilaufrad (57) in axialer Ausrichtung mit der Reibungskupplungs-Vorrichtung (33) und verbunden mit dem angetriebenen Teil der Reibungskupplungs- Vorrichtung;

b) einen Rotationsmechanismus, der eine Vielzahl von Antriebsrädern (67) umfasst, wobei jedes Antriebsrad (67) jeweils mit einem der Freilaufräder (57) verbunden ist, und wobei jedes Antriebsrad (57) von einer Mitnehmerrolle (68) bewegt wird, die exzentrisch auf diesem Antriebsrad angeordnet ist; und

c) einen statischen Mitnehmer (69), der auf der Maschine montiert ist und mit den Mitnehmerrollen (68) zusammenarbeitet, wobei dieser statische Mitnehmer (69) in seinem Verlauf einen profilierten Abschnitt (39) aufweist, was ein vorherbestimmtes Ausmaß an Rotation des Antriebsrads (67) und folglich des damit operativ verbundenen Freilaufrads (57) erzeugt, und zwar in einer solchen Weise, dass, während das Karussel sich dreht, um die Kappen auf die Flaschen zu schrauben, und nach dem von der Reibungskupplungs-Vorrichtung ausgeführten Verschrauben, der Greifkopf veranlasst wird, um einen einstellbaren und vorherbestimmten Winkel zu drehen, auf diese Weise die Kappe mit der vorherbestimmten maximalen Schraubkraft vollständig verschraubend, und wobei er aus einer Ruhestellung ohne das Vorhandensein von Trägheit startet, die einen Fehler beim Wert des übertragenen Drehmoments verursachen könnte.

2. Maschine nach Anspruch 1, die ausserdem umfasst:

- Messwertwandler (84), um die Belastung zu erkennen, der die statischen gegenläufigen Mittel (89) durch die Einwirkung des mit dem Freilaufrad jedes Werkzeugs verbundenen Mechanismus ausgesetzt sind, und ein elektrisches Signal zu erzeugen, das proportional zu dem maximalen Drehmoment jeder Kappe auf ihrer Flasche ist; und

- Mittel zur Verarbeitung des von dem Messwertwandlern erzeugten Signals und zu dessen Vergleich mit vorherbestimmten Werten, Mittel, die betätigt werden, wenn diese Werte überschritten sind, um Flaschen mit mangelhaft verschraubten Kappen aus der Produktionslinie zu entfernen.

3. Maschine nach Anspruch 1, bei der die Reibungskupplungs-Vorrichtungen (33) durch ihre Druckfeder (42) mit einem Minimaldruck festgeklemmt werden, während pneumatisch betriebene Mittel (48, 49) vorgesehen sind zur pneumatischen Erhöhung des axialen Festklemmens der Reibungskupplungs-Vorrichtungen auf den variablen vorherbestimmten Maximalwert, in einer solchen Weise, dass die pneumatisch betriebenen Mittel, sobald diese Vorrichtungen das Verschrauben der Kappe vollständig ausgeführt haben, über ihre Versorgungsmittel deaktiviert werden können, um die Reibungskupplung zu schonen und ihre Zuverlässigkeit auf Dauer zu verbessern.

4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst:

- ein erstes vertikales Rohr (3), das drehbar in Lagern (2) von der oberen horizontalen Platte (1) des Karussells getragen wird und dies wiederum ein verriegeltes Getriebe (4) trägt, das mit auf dem Karussell montierten Planetenrädern (6) zusammenwirkt und von dem das Rohr die für das Verschrauben der Kappe notwendige Drehung empfängt;

- ein zweites vertikales Rohr (7), das teleskopartig um die Aussenseite des unteren Endes des ersten Rohres herum montiert ist und das, mit der Möglichkeit axialer Bewegung, von der horizontalen Zwischenplatte (9) und von der unteren horizontalen Platte (109) des Karussells getragen wird; diese Platten sind jeweils untereinander und mit der oberen Platte durch Hülsen oder Abstandsringe (101, 210) befestigt, wobei das zweite Rohr durch spezifische Mittel am Drehen gehindert wird und es über zwischengeschaltete Mittel zum Gewichtsausgleich integral verbunden ist mit einer Rolle (14), die dem gerillten Seitenprofil eines koaxial mit dem feststehenden Teil des Karussells befestigten ringförmigen Mitnehmers (16) folgt, von dem es die notwendige Bewegung ableitet, um die Kappe dem Flaschenhals anzunähern und sich anschließend zurückzuziehen;

- ein Rohr (30), das über Zwischenglieder (31, 32) drehbar in dem zweiten Rohr montiert ist, wobei das Rohr durch Verriegelungsmittel (28) mit dem unteren Ende des ersten Rohrs (3) in einer solchen Weise verbunden ist, dass es bezogen auf das letztere axial bewegt werden kann, und wobei das untere Ende des Rohres mit dem Antriebsteil irgendeiner geeigneten Reibungskupplung (33) verbunden ist, die axial innerhalb des unteren Endes des zweiten Rohrs montiert ist, deren angetriebener Teil (133), vorzugsweise mit einer Schnellschlusskupplung, am Greifkopf (47) befestigt ist, welcher die Verschlusskappe (C) zum Verschrauben auf der Flasche in einer axialen Position hält, wobei die Reibungskupplung mit Mitteln zur Einstellung der axialen Spannung ihrer Druckfeder (42) versehen ist, und ein pneumatischer Servomechanismus (48, 49) vorgesehen ist, der mit variablem Druck gespeist werden kann, um die axiale Klemmkraft auf die Reibungskupplung zu erhöhen, damit sie an die Erfordernisse bei der Verschraubung der verschiedenen Kappen angepasst wird, die die Maschine bearbeiten kann;

- Mittel zum Schließen des Greifkopfes (47), damit er die Kappe festhält, und drehbare Verteilereinrichtungen zur Versorgung der verschiedenen Werkzeug-Komponenten mit der notwendigen Zufuhr von Druck-Fluid; und

- eine Komposit-Antriebswelle (133, 54), die ihre eigene Länge verändern kann und die drehbar im ersten Rohr (3) montiert ist und die sich auch in das zweite Rohr (7) hinein erstreckt, wo ihr unteres Ende mit dem angetriebenen Teil der Kupplung (33) verbunden ist, wobei diese Komposit- Welle axial hohl ist und aus dem oberen Ende des ersten Rohr herausragt, um in Verbindung zu stehen mit einer drehbaren Verbindung (58), die die Verbindung herstellt mit Versorgungsmitteln für das Druck-Fluid, das zum Schließen des Greifkopfs erforderlich ist, und um ein verriegeltes Freilaufrad (57) zu tragen, das mit einem Mechanismus auf der oberen Platte (1) des Karussells verbunden ist, welcher, nachdem die Kappe durch die Reibungskupplung (33) verschraubt worden ist, mit gegenläufigen Mitteln (89) ineinandergreift, die auf einem nicht-drehenden oberen Teil des Karussells montiert sind und die die Komposit-Welle und damit den Greifkopf (47) zwingen, nur so weit zu drehen, wie zum vollständigen Verschrauben notwendig ist, und den Wert des auf die Kappe aufgebrachten Drehmoments durch Wandler oder Sensoren (84) zu messen, die mit den gegenläufigen Mitteln verbunden sind, und die über einen Schaltkreis mit dem Prozessor verbunden sind, der den automatischen Betrieb der Kappenverschluss- Maschine steuert.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es einen in das obere Ende des zweiten Rohrs integrierten Kolben (18) gibt, der seitlich leckdicht in einem Zylinder (11) gleitet, durch den das Rohr seitlich abgedichtet hindurchgleitet, und dieser Zylinder erstreckt sich in Richtung auf die Karussellachse, um die Rolle (14) zu tragen, die auf einer horizontalen Achse montiert ist und dem Profil eines feststehenden Mitnehmers (16) folgt, durch den das Verschraubungs- System gehoben und gesenkt wird, und um am oberen Ende einen vertikalen, nach unten gerichteten Zapfen (12) zu befestigen, der geführt in einem entsprechenden vertikalen Sitz (13) in der drehenden unteren horizontalen Karusselplatte (109) gleitet; dieser Zapfen greift in eine Buchse (27) ein, die integraler Bestandteil eines vorspringenden Teils (26) auf der Seite dieses Rohrs ist, das sich deshalb nur axial bewegen kann; wobei Mittel vorgesehen sind, um in die Druckkammern (19, 20) des Zylinders - die die gegenüberliegenden Stirnseiten des Kolbens umfassen - ein Fluid mit unterschiedlichen Drücken einzuspritzen und dort zu halten, insbesondere mit solchen Drücken, dass der Druck in der unteren Kammer (19) das Gewicht des axial beweglichen Teils des Verschraubungs- Werkzeugs ausgleicht, während der Druck in der oberen Kammer (20) als Dämpfer wirkt, um die notwendige axiale Kraft der Kappe auf die Flasche zu liefern und, wenn die Kappe sich verklemmt und nicht nach unten geschraubt werden kann, um es dem beweglichen Teil nicht zu erlauben, in der von dem feststehenden Mitnehmer (16) definierten Weise herabzufahren.

6. Maschine nach Anspruch 5, bei der Mittel vorgesehen sind um, sicherzustellen, dass der Druck, der in die gegenüberliegenden Kammern (19, 20) des Zylinders (11) injiziert wird, der dem Profil des feststehenden Mitnehmers (16) folgt, bei vorher eingestellten und konstanten Werten gehalten wird, selbst wenn das Volumen der Zylinderkammern variiert.

7. Maschine nach Anspruch 5, bei der Mittel (120) vorgesehen sein können, die jede Verkleinerung des Volumens der oberen Kammer (20) des Zylinders (11), der dem Profil des feststehenden Mitnehmers (16) folgt, erkennen, wenn der Mitnehmer den Zylinder durch den abwärts gerichteten Hub des Kappenverschluß- Systems mitgenommen hat; diese Mittel sind vorzugsweise mit dem Prozessor (90) verbunden, der den Betrieb der Kappenverschluß-Maschine steuert, um das Signal irgendeiner Anomalie zu ihm zu senden, die erkannt wird gleich zu Beginn des Kappenverschraubungs-Vorgangs durch die Einwirkung der Reibungskupplungs-Vorrichtungen (33).

8. Maschine nach Anspruch 1, bei der die mechanische Reibungsupplung (33) eine glockenförmige Manschette (130) umfasst, die integraler Bestandteil des unteren Endes des Rohres (30) ist, das seine Drehung von dem ersten Rohr (3) empfängt, und die im Innern integrale Scheiben trägt, die durchsetzt sind mit zwischengeschobenen Reibungskupplungs-Vorrichtungen zwischen anderen Scheiben, die mittels Riegeln (46) am unteren Ende der Antriebswelle (133) befestigt sind, die axial im Werkzeug nach unten läuft und am oberen Ende mit dem Freilaufrad (57) verbunden ist, wobei das untere Ende dieser Welle mittels eines Keils (45) an einem pilzförmigen Teil (133) mit hohler Achse befestigt ist, das den unteren angetriebenen Teil der Reibungskupplung bildet und mit der Welle die Aufgabe hat, den Greifkopf (47) für die Kappe (C) zu fixieren, wobei das pilzförmige Teil mittels Lagern (34) drehbar in einer am unteren Ende des zweiten Rohrs (7) untergebrachten Buchse (35) befestigt ist, darin axial festgehalten ist durch einen Gewindering (37), der in das Rohrende geschraubt ist, über die Kupplung hinausragt, ohne diese zu stören, und an der Oberseite ein inneres Gewinde aufweist, das mit einem außen liegenden Gewindering (40) in Eingriff ist, der von einem Stift (41), der integraler Bestandteil des zweiten Rohres ist, daran gehindert wird, sich zu drehen; dieser Ring wirkt auf das obere Ende der zylindrischen spiralförmigen Druckfeder (42) ein, deren unteres Ende auf einen Haltering (43) einwirkt, der auf die obere Manschette (130) der Kupplung über ein Lager (32) einwirkt; das alles geschieht so, dass durch es durch Drehen dieser Buchse mit einem passenden Drehmomentschlüssel möglich ist, die Druckfedern (42) der verschiedenen Werkzeuge (A) des Karussells auf das gleiche Festdrehmoment einzustellen.

9. Maschine nach Anspruch 8, bei der ein Ring (38) mit Schrauben (39) am unteren Ende der Buchse (35) befestigt ist, die zur Einstellung der Kompression der Druckfeder (42) der Reibungskupplung (33) benutzt wird; dieser Ring (38) kann von den Schrauben gegen den Gewindering (37) festgespannt werden, der die Buchse axial festhält, so dass die Buchse auch keine Drehbewegung machen kann, während es bei Lockerung der Schrauben möglich ist, die Buchse für den Einstellvorgang der Druckfeder einzustellen; das Ganze ist auch so angeordnet, dass es, falls erforderlich, möglich ist, den Gewindering und die Buchse von dem zweiten Rohr (7) zu entfernen, um an die Komponenten der Reibungskupplung (33) heranzukommen, falls planmäßige oder ausserplanmäßige Wartungsarbeiten erforderlich sind.

10. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (40), der auf das obere Ende der Durckfeder der Reibungskupplung (33) einwirkt, ringförmig ist und axial von einer hohlen Welle (48) durchfahren wird, die axiale Bewegungen im Rohr (30) hinauf und hinab ausführen kann, das den Antriebsteil der Kupplung trägt und das mit seinem unteren Ende auf dem Haltering (43) aufliegt, auf den das untere Ende der Druckfeder einwirkt, wobei die Welle fest mit einem Kolben (49) versehen ist, der seitlich abgedichtet in einer zylindrischen Kammer (51) gleitet, die innerhalb des zweiten Rohrs (7) gebildet ist, durch die Stirnfläche des Kolbens definiert ist und von geeigneten Mitteln das Fluid mit dem notwendigen Druck erhält, um die Kupplung mit dem maximalen Arbeits-Drehmoment zu belasten.

11. Maschine nach Anspruch 4, bei der das Freilaufrad (57), das am oberen Ende der inneren Komposit-Welle (233, 54) des ersten und des zweiten Rohrs des Werkzeugs montiert ist, ein freilaufendes Zahnrad ist und mit einem entsprechenden Zahnrad größeren Durchmessers (67) ineinandergreift, das mit seiner Achse in vertikaler Richtung drehbar von der oberen Platte (1) des Karussells getragen wird, wobei dieses Zahnrad auf einer seiner Stirnflächen eine Rolle (68) in exzentrischer Position auf einer vertikalen Achse umfasst, die von dem geschlossenen Rillenprofil (169) eines Mitnehmers bewegt wird, der koaxial zu einer feststehenden oberen Platte (71) des Karussells befestigt ist, wobei die Anordnung so ist, dass für annähernd drei Viertel einer Umdrehung das Profil dieses Mitnehmers kreisförmig und konzentrisch mit der Karussellachse ist, während für den verbleibenden Abschnitt (169') seine äußere Flanke ihre Kreisform beibehält und seine innere Flanke geradlinig wird und eine Sehne bildet; am Anfang dieses Abschnitts umfasst der Mitnehmer einen annähernd radialen Schütz (88) in der kreisförmigen äußeren Flanke des Mitnehmerprofils; dieser Schlitz enthält, auf Führungsmitteln montiert, das gegenläufige Mittel (89), das die Form eines Keils besitzt, dessen schräge Fläche auf den geraden inneren Abschnitt des Mitnehmerprofils gerichtet ist; alles in der Weise angeordnet, dass, während die exzentrische Rolle des oberen Zahnrads (67) jedes Werkzeugs (A) aus dem kreisförmigen Abschnitt des Mitnehmerprofils (169) heraustritt und auf den Keil trifft, sie von letzterem eine Winkeldrehung definierter Amplitude erhält, und dies wird über das Freilaufzahnrad (57) zum Kappenverschraubungs-Kopf (47) und zur Kappe selbst weitergeleitet; nachdem die exzentrische Rolle (68) diesen Keil verlassen hat, wird sie in ihre ursprüngliche Winkelposition zurückgeführt durch ihr Zusammenwirken mit der geraden inneren Flanke (169') des Mitnehmerprofils, das es ihr ermöglicht, wiederum mit dem kreisförmigen Abschnitt dieses Mitnehmerprofils in Eingriff zu kommen.

12. Maschine nach Anspruch 11, bei der die feststehende obere Platte (71) den Mitnehmer (69) trägt, der das Verschrauben der Kappe beendet, und zwar über einen Zwischenring (70), der die Enden von wenigstens einem Paar horizontaler Führungsstangen (73) trägt, die parallel zu der Längsachse des Schlitzes (88) ausgerichtet sind, in dem der gleitende Keil (89) geführt wird, wobei auf diese Stangen ein horizontaler Gleiter (74) montiert ist und sich in einem Fenster (72) im Zentrum des Körpers des Mitnehmers (69) bewegt und an seiner Unterseite durch ein geschlitztes Verbindungsglied (75) mit dem oberen Ende eines Rohrs verbunden ist, das axial in dem Karussell positioniert ist und an seinem unteren Ende mit einem Servomechanismus (77) verbunden ist, über welchen es, vorzugsweise durch Fernsteuerung, möglich ist, die Position dieses Gleiters zu ändern, auf dem parallel zu den Stangen (73) eine Vielzahl von Führungen (78) montiert ist, in denen eine Vielzahl von Stangen (79) läuft, die an ihren Enden durch parallele Querstücke (80, 180) untereinander befestigt sind, von denen das dem Keil (89) nächstliegende, darauf befestigt, das Ende einer Kraftmesszelle (84) trägt, deren anderes Ende über eine Gelenkverbindung (85) mit einem Paar horizontaler Stangen (86) verbunden ist, welche parallel zu den vorher erwähnten Führungen sind, in Führungssitzen (87) gleiten, die im Körper des Mitnehmers (69) gebildet sind, und an ihrem anderen Ende den gegenläufigen Keil (89) tragen, wobei das Querstück, das die Kraftmesszelle trägt, zu einer Arbeitsbewegung-Ende-Position hin auf die assoziierten Führungen (78) hin durch mindestens eine Kolben/Zylinder-Einheit (81) gedrückt wird, die mit ihrem Körper an dem Gleiter (74) befestigt ist, wobei ihr Luft mit einem solchen Druck zugeführt wird, dass sie elastisch reagiert und die Kraftmesszelle schützt, wenn die letztere während des Zusammenwirkens des Keils mit den exzentrischen Rollen (68) der oberen Zahnräder (67) der Werkzeuge (A) übergroßer Kraft ausgesetzt ist, wobei die Anordnungen so sind, das die mit der Kraftmesszelle verbundene elektrische Leitung (184) durch den axialen Hohlraum des vertikalen Rohrs (76) nach unten läuft zu dem Mittel, das das von der Messzelle erzeugte Signal erkennt, das den Wert des tatsächlich wirksamen Drehmoments beim Verschrauben jeder Kappe auf jeder Flasche anzeigt.

13. Maschine nach Anspruch 12, bei der, parallel zur Kolben/Zylinder-Einheit (81) mit der Aufgabe der Begrenzung von Überbeanspruchung der Kraftmesszelle, eine weitere Kolben/Zylinder-Einheit (181) vorgesehen ist, die im Normalfall nicht aktiv ist, aber im Fall der Aktivierung der ersten Einheit mit Luft mit einem solchen Druck versorgt wird, dass das bewegliche System mit der Kraftmesszelle rasch in die Ruhestellung zurückgeführt wird, und zwar nach einer Verzögerung, die es der exzentrischen Rolle (68) des oberen Zahnrads (67) des Werkzeugs erlaubt, sich von dem gegenläufigen Keil (89) zu lösen, wobei die Anordnung so ist, dass die Kolben/Zylinder-Einheiten verbunden sind mit einer Logikschaltung (82) zur Überwachung des korrekten Betriebs, die an dem nahegelegenen Mitnehmerkörper befestigt ist und der Luft mit dem notwendigen Druck oder den notwendigen Drücken zugeführt wird.

14. Maschine nach Anspruch 12, bei der ein Prozessor (90), der den automatischen Betrieb der Kappenverschluss-Maschine steuert, durch ein geeignetes Interface (91) mit einer ersten pneumatischen Einheit (92) verbunden ist, die die Druckluft durch einen ersten, koaxial im oberen Teil des Kappenverschluss-Karussells angeordneten Drehverteiler (21, 24) jenen Komponenten zuführt, die während ihres Arbeitstakts konstante vorherbestimmte Drücke brauchen, nämlich:

- zur Druckkammer (19), die das Gewicht des beweglichen unteren Teils des Werkzeugs ausgleicht;

- zur gegenüberliegenden Druckkammer (20), die die während des Verschraubens notwendige axiale Kraft auf die Kappe liefert, während der bewegliche Teil frei bleibt, um entgegen der Wirkung des herunterfahrenden Mitnehmers in angehobener Stellung zu bleiben, wenn sich zum Beispiel eine Kappe auf der Flaschenöffnung verklemmt und sich nicht hinunterschrauben lässt; und

- zur pneumatischen Logikschaltung (82), die oberhalb des Karussells untergebracht ist, die die notwendigen Drücke für die Zylinder (81, 181) liefert, durch die die Kraftmesszelle geschützt wird und nach jeder Aktivierung des ersten Schutzzylinders in die Ruhestellung zurückgeführt wird;

dieses Interface (91) ist verbunden mit einer zweiten pneumatischen Einheit (93), die die unterschiedlichen Betriebsdrücke liefert und die über einen zweiten Drehverteiler (64, 65), im unteren Teil des Karussells und koaxial mit ihm, verbunden ist mit einer Anzahl von Ventilen (60), die auf dem drehbaren Teil des Karussells montiert sind und die von feststehenden Mitnehmern (62) betätigt werden, wobei die Ventile an ihrer Austrittsöffnung mit den drehbaren Verbindungen (58) verbunden sind, die die Schließ-Schaltung des Greifkopfes (47) versorgen, und mit der Druckkammer (51) der Kolben/Zylinder-Einheit verbunden sind, die der Reibungskupplung (33) den axialen Betriebsdruck gibt, während der gleiche Computer (90) mit einer Überwachungs-Logikschaltung (94) verbunden ist, die das von der Kraftmesszelle (84) erzeugte elektrische Signal sowie das Phasensignal (95) von der Kappenverschluss-Maschine empfängt und es mit vorherbestimmten Werten vergleicht, bei deren Überschreitung der Prozessor mit einem Befehl (96) eingreift, Flaschen mit mangelhaft verschraubten Kappen zu entfernen, wobei die Logikschaltung (94) mit dem Servomechanismus verbunden ist, der das Ausmaß der Einwirkung des mit der Kraftmesszelle verbundenen Keils (89) modifiziert, so dass dieses Maß der Einwirkung als Antwort auf einen Befehl des Bedienungspersonals, oder automatisch, modifiziert werden kann, wobei das von der Messzelle kommende Signal als ein Rückführungssignal benutzt wird.

15. Maschine nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass der angetriebene Teil (133') der Kupplung (33) mit der Welle (233) verbunden ist, die das Werkzeug selbst axial durchläuft und an deren unterem Ende der Greifkopf (47) mittels eines Freilauf-Mechanismus (97) montiert ist, der nur zur Übertragung der Bewegung von der Kupplung (33) auf die Welle (233) aktiv ist und nicht dann, wenn die Welle über das untere Freilaufrad (57) zum vollständigen Verschrauben der Kappe angetrieben wird.

16. Maschine nach Anspruch 4, bei der das obere Ende des zweiten Rohrs (7) integraler Bestandteil der Horizontalachsen-Rolle (14) ist, die dem Profil des feststehenden Mitnehmers (16) zum Hochheben und Absenken des Systems folgt, wobei der Greifkopf (47) mit einem Schaft (147) versehen ist, der in das untere Ende der Welle (233) eingepasst und daran verriegelt ist, um den Greifkopf zu drehen, und zwar mit der Möglichkeit, innerhalb der Welle eine vorherbestimmte axiale Bewegung gegen die Wirkung einer Sicherheitsfeder (99) auszuführen, die zusammengedrückt wird, wann immer die Kappe auf einen Widerstand gegen ihre Verschraubung trifft.

17. Maschine nach Anspruch 16, bei der der Schaft (147) des Greifkopfs (47) axial hohl ist und am unteren Ende eines kleinen Rohrs (100) befestigt ist, das die Komposit-Welle (254, 54) axial durchläuft, um den Greifkopf zu drehen, und aus der Komposit-Welle oben herausragt, damit es mit der Verbindung (58) verbunden werden kann, die die zum Betrieb des Werkzeugs notwendige Druckluft zuführt.