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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten von
Korken.
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Insbesondere
betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Ausrichten von Korken
oder Flaschenverschlüssen – aus Kork
oder anderen Materialien -, die Enden mit unterschiedlicher Form
aufweisen.
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Die
Flaschenverschlüsse
für Weinflaschen haben
im allgemeinen ein konisches Ende, das für leichteres Zentrieren in
einem Metallaufsatz gedacht ist, der beim Verschließen der
Flasche angewandt wird.
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Seit
einiger Zeit finden Flaschenverschlüsse eine weitere Verbreitung,
die aus einer Masse von zusammengepreßtem Kork hergestellt werden,
die an einem Ende konisch und am anderen Ende mit einer oder mehreren
Scheiben aus Naturkork versehen sind; das letztere Ende ist jenes,
das für
den Kontakt mit der in der Flasche enthaltenen Flüssigkeit
vorgesehen ist.
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Für die Massenproduktion
werden diese Flaschenverschlüsse
an automatisierte Flaschenabfüllanlagen
geliefert, die über
einen Maschinenpark verfügen,
der die verschiedenen Phasen des Flaschenabfüllvorgangs ausführt.
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In
den automatisierten Flaschenabfüllanlagen
nach dem Stand der Technik werden die Flaschenverschlüsse in die
Ladezone einer Zuführmaschine
gebracht, die im allgemeinen aus einem Schüttgutbehälter besteht und daraus mittels
eines automatisierten Systems entnommen werden, um an die Flaschenverschlußmaschine überführt zu werden.
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Da
die Flaschenverschlüsse
in den Schüttgutbehälter der
Zuführmaschine
nach dem Zufallsprinzip eingefüllt
werden, ist es notwendig, sie zu orientie ren, damit sie der Flaschenverschlußmaschine in
der richtigen Lage zugeführt
werden.
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Ein
Gerät nach
dem Stand der Technik zur Orientierung von Flaschenverschlüssen aus
Kork wird in dem Industriepatent IT 1.159.690 auf den Namen des
Anmelders offengelegt.
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Nach
der Lehre des Patents IT 1.159.690 nutzt ein Gerät zur Orientierung von Flaschenverschlüssen aus
gepreßtem
Kork mit mindestens einer Scheibe aus natürlichem Kork an einem Ende
das unterschiedliche spezifische Gewicht von gepreßtem Kork
in bezug auf natürlichen
Kork.
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Der
Flaschenverschluß wird
auf eine Schneide plaziert, die quer zu seiner Achse und im wesentlichen
unter dem geometrischen Zentrum des Flaschenverschlusses liegt;
danach wird der Flaschenverschluß mit dem schwereren Abschnitt
voraus nach unten fallengelassen und über einen geeigneten Kanal
in die Flaschenverschließmaschine
geschickt.
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Das
in dem obenerwähnten
italienischen Patent offenbarte Gerät ist jedoch relativ zu langsam, um
die von den aktuellen Flaschenverschlußmaschinen benötigten großen Mengen
von Flaschenverschlüssen
zu handhaben.
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Dieselben
Nachteile können
auch an einem anderen Beispiel einer in
EP 0 395 549 offenbarten Einrichtung
zur Orientierung von Korken gemäß Oberbegriff
des beigefügten
Anspruchs 1 festgestellt werden, die einen Zuführkanal aufweist, durch den die
Korken mit Zufallsorientierung ankommen, einen am Ausgang des Zuführkanals
angeordneten Anschlag sowie einen ersten und zweiten mittleren Transferkanal,
in die die Korken in geordneter Art und Weise eingeführt werden,
nachdem die fehlgeleiteten Korken umgedreht worden sind.
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Daher
besteht eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die
Orientierung großer Mengen
von Flaschenverschlüssen
durchzuführen.
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Ein
weiterer Nachteil des Geräts
des obenerwähnten
italienischen Patents liegt darin, daß sein Betrieb erfordert, daß eine gewisse
Differenz zwischen den die beiden Endabschnitte des Flaschenverschlusses
bildenden Werkstoffen besteht und dabei das Spektrum bei der Auswahl
der verwendbaren Werkstoffe zur Herstellung der Flaschenverschlüsse einschränkt.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Verwendung
von Flaschenverschlüssen
aus beliebigem Werkstoffen zu ermöglichen.
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Die
obigen und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch
ein in den beigefügten
Ansprüchen
beschriebenes Gerät
gelöst.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun in bezug auf die beigefügten Zeichnungen
im Einzelnen beschrieben. Es zeigt:
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1a eine
teilweise geschnittene schematische Vorderansicht der Einrichtung
nach einer ersten Ausführungsform
der Erfindung mit richtig orientiertem Flaschenverschluß;
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1b eine
teilweise geschnittene schematische Vorderansicht der Einrichtung
nach einer ersten Ausführungsform
der Erfindung mit nicht richtig orientiertem Flaschenverschluß;
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2 eine
teilweise geschnittene schematische Vorderansicht der Einrichtung
nach einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
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3 eine
Draufsicht auf ein Detail der in 2 gezeigten
Einrichtung;
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4 eine
teilweise geschnittene schematische Vorderansicht der Einrichtung
nach einer dritten Ausführungsform
der Erfindung.
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Nach 1a und 1b weist
die Einrichtung zum Ausrichten von Flaschenverschlüssen nach
einer ersten Ausführungsform
der Erfindung einen Zuführkanal 2 auf,
durch den die Flaschenverschlüsse 3 nacheinander
mit zufälliger
Ausrichtung fallen.
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Die
für Schaumweine
verwendeten Flaschenverschlüsse 3 haben
normalerweise die Form eines Zylinders mit konischem Endbereich 3', dessen Zweck
es ist, die Zentrierung einer Metallkappe zu erleichtern, die von
außen
zum Verschließen
der Flasche angesetzt wird.
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Beim
Flaschenverschließvorgang
muß der Flaschenverschluß daher
mit seinem konischen Endbereich 3' in Richtung des Flaschenendes
ausgerichtet sein.
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Unterhalb
des Zuführkanals 2 ist
erfindungsgemäß eine Translationseinrichtung 9 plaziert,
die eine zylindrische Buchse 4 mit einer Öffnung 5 aufweist,
in die die Flaschenverschlüsse
einzeln fallen, wenn sie infolge der Schwerkraft aus dem Zuführkanal
austreten.
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Jene
Translationseinrichtung 9 kann durch bekannte Elemente,
z.B. durch eine mit der Kolbenstange eines Pneumatikzylinders verbundene Schubstange
betätigt
werden.
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Die
Flaschenverschlüsse
werden einzeln von jener Translationseinrichtung 9 auf
die eine oder andere Seite des Zuführkanals 2 in Richtung
auf entsprechende Transferkanäle
in Abhängigkeit
von ihrer Ausrichtung bewegt, wie nachfolgend näher erläutert werden wird.
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Unter
der Buchse 4 ist eine Platte 6 vorgesehen, um
die Flaschenverschlüsse
während
der Translationsbewegung der Translationseinrichtung 9 in
die durch die Pfeile F' und
F'' jeweils gezeigten Richtungen
innerhalb der Büchse 4 zu
halten.
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Eine
(nicht dargestellte) Halteeinrichtung, die beispielsweise ein Klauenpaar,
das mechanisch geöffnet
und geschlossen werden kann, aufweist, ist angeordnet, um das Herabfallen
der Flaschenverschlüsse
des Zuführkanals 2 während der
Translationsbewegung der Translationseinrichtung 9 zu unterbinden.
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Der
Ausgang des Zuführkanals 2 hat
eine unregelmäßige Form,
um einen halbkreisförmigen Anschlag 2' zu bilden.
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Im
Zusammenhang damit ist in der Platte 6 eine Auflage 15 vorgesehen,
die zwei Abstützflächen auf
zwei verschiedenen Ebenen, einer oberen Fläche 6a und einer unteren
Fläche 6b bildet,
die durch eine glockenförmige
halbkreisförmige
Kante 6' verbunden sind,
die in einer in Bezug auf den Anschlag 2' des Zuführkanals 2 diametral
entgegengesetzten Lage vorgesehen ist.
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Der
Zweck dieser Formgebung der Platte 6 wird sofort aus 1a und 1b deutlich:
falls der Flaschenverschluß 3 richtig
ausgerichtet ist, das heißt
mit dem konischen Endabschnitt 3' nach oben, sitzt er in der Öffnung 5 (1a)
und stützt
sich auf der oberen Fläche 6a in
Verbindung mit der Kante 6' ab.
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Wenn
der Flaschenverschluß 3 so
positioniert ist, ist sein konischer Endabschnitt 3' in Kontakt mit
dem Anschlag 2' und
daher kann der Flaschenverschluß nur
durch eine Verschiebung der Translationseinrichtung 9 längs einer
ersten, durch den Pfeil F' angezeigten
Richtung verlagert werden, während die
Verschiebung in Gegenrichtung durch den Anschlag 2' verhindert
wird.
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Wenn
der Flaschenverschluß 3 mit
einer falschen Ausrichtung an der Buchse 4 ankommt, d.h. mit
dem konischen Endbereich 3' nach
unten, belegt der konische Endbereich 3' des Flaschenverschlusses 3 infolge
der glockenförmigen
Kante 6' den
Sitz 15 und der Flaschenverschluß sitzt auf der unteren Ebene 6b auf.
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Wenn
der Flaschenverschluß 3 derart
positioniert ist, ist er an seinem oberen Ende nicht mehr durch
den Anschlag 2' behindert,
während
er an seinem unteren Ende durch die den Sitz 15 bildende Kante 6' zurückgehalten
wird; damit kann der Flaschenverschluß nur längs einer zweiten, durch den Pfeil
F'' in 1b gezeigten
Richtung verschoben werden.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
wird die Translationseinrichtung 9 die Flaschenverschlüsse in Abhängigkeit
ihrer Ausrichtung in zwei Gruppen aufteilen.
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Die
Translationseinrichtung 9 wird ständig betrieben, zum Beispiel
durch einen Pneumatikzylinder, der so angesteuert wird, daß er wahlweise
einen Hub in die eine Richtung oder die Gegenrichtung ausführt.
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Demzufolge
verlagert sich die Translationseinrichtung 9 bei Abwesenheit
von Flaschenverschlüssen
in der Aufnahme 5 alternativ in die von Pfeil F', beziehungsweise
F'' gezeigte Richtung.
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Wenn
im Gegensatz dazu ein Flaschenverschluß in Abhängigkeit seiner Ausrichtung
entweder mit seinem oberen Ende am Anschlag 2 oder an seinem
unteren Ende an der Kante 6' anliegt,
ist die Verschiebung der Translationseinrichtung 9 in der
entsprechenden Richtung ausgeschlossen.
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Wie
man erkennt, ist das jeweilige Zusammenwirken von Flaschenverschluß 3 und
Anschlag 2 oder Kante 6' ausreichend, um eine Verschiebung der
Translationseinrichtung 9 infolge des Widerstands, der
dem Schub des – in
geeigneter Weise eingestellten – Pneumatikzylinders
entgegengesetzten wird, zu verhindern.
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Nach
dieser Ausführungsform
vergibt die Translationseinrichtung 9 einen Arbeitstakt
immer dann, wenn ein Flaschenverschluß in der Aufnahme 5 der
Buchse 4 in einer Richtung orientiert ist, die nicht der
Vorschubrichtung der Translationseinrichtung 9 entspricht.
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Um
eine schnellere Arbeitsweise zu erreichen, ist in einer in 2 dargestellten
zweiten Ausführungsform
ein Lagesensor 10 in Verbindung mit dem Sitz 15 vorgesehen,
um die Anwesenheit des konischen Endbereichs 3' des Flaschenverschlusses 3 zu
erkennen, wenn dieser Endbereich in den in der Platte 6 durch
die Kante 6' gebildeten
Sitz 15 eintritt.
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Der
Lagesensor kann entweder mechanischer Art sein, zum Beispiel eine
Tastspitze, die in der Lage ist, die größere oder kleinere Absenkung des
Flaschenverschlusses 3 in bezug auf die Platte 6 zu
erkennen, oder eine Optik, die ein Lichtsignal aussenden und das
möglicherweise
reflektierte Signal feststellen kann.
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Der
zur Anwesenheitskontrolle des konischen Endbereichs im Sitz 15 geeignete
Lagesensor kann vorteilhaft die Translationsbewegung jener Translationseinrichtung 9 steuern,
um den Verlust von Arbeitstakten zu vermeiden und damit eine im Vergleich
mit der ersten Ausführungsform
für die
richtige Ausrichtung der Flaschenverschlüsse benötigte Zeiteinsparung erreichen.
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Der
mechanische oder optische Sensor 10 ist unter der Platte 6 plaziert,
die zur Ermittlung der Ausrichtung des Flaschenverschlusses ein
Loch 8, vorzugsweise koaxial mit dem Zuführkanal 2,
aufweist.
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Wie 2 und 3 zeigen,
besteht die Translationseinrichtung 9 gemäß dieser
zweiten Ausführungsform
der Erfindung aus einem auf Führungen 12 gleitenden
Schlitten 11:
Jener Schlitten 11 ist mit
einer Öffnung 45 versehen, um
den Durchgang der aus dem Zuführkanal 2 kommenden
Flaschenverschlüsse
zu erlauben, die für
einen von zwei Transferkanälen 7a oder 7b bestimmt sind,
die unterhalb einer Stützplatte 13 seitlich
des Zuführkanals 2 befestigt
sind.
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Zwischen
Schlitten 11 und Stützplatte 13 ist eine
Platte 6 vorgesehen, in der ein abgesenkter Sitz 15 durch
eine halbkreisförmige
Kante 6' gebildet wird, ähnlich demjenigen,
was in Bezug auf die erste Ausführungsform
der Erfindung beschrieben worden ist.
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Platte 6 und
Stützplatte 13 sind
mit Löchern 16, 17 beziehungsweise 16', 17' für den Durchgang von
Flaschenverschlüssen
in Richtung auf die Kanäle 7a und 7b versehen.
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Es
ist zu begrüßen, daß in dieser
zweiten Ausführungsform
der Erfindung der Anschlag 2' des Zuführkanals 2 als
Sicherheitsbegrenzung wirkt, um Ausrichtungsfehler der Flaschenverschlüsse innerhalb
der Transferkanäle 7a und 7b bei
Fehlfunktion des optischen Sensors 10 zu vermeiden,
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Wie
aus 3 deutlich wird, hat der Schlitten 11 von
im wesentlichen reckteckigem Querschnitt zwei parallele und ebene
Wände 11a,
während
an den Gegenseiten zwei zum Zentrum 11b hin geneigte Flächenpaare 11b ausgebildet
sind.
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Zwei
kleine, durch eine Rückholfeder 20 verbundene
Schwenkarme 21 sind vorgesehen und an ihren Enden mit entsprechenden
Rollen 22 ausgestattet, die an jenen geneigten Flächen entlanggleiten,
um zu gewährleisten,
daß die Öffnung 45 in
bezug auf den Zuführkanal 2 zentriert
ist, um so einem Flaschenverschluß zu ermöglichen, daß er unter Schwerkraft frei
in die Öffnung 45 fällt.
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Ein
vom Positionssensor 10 gesteuertes Pneumatikzylinderpaar 30 ist
zur Ausübung
eines Schubs auf den Schlitten 11 angeordnet, entweder auf
den Kanal 7a (7b) zu oder in der Gegenrichtung, in
Abhängigkeit
von der von dem Sensor 10 erkannten Ausrichtung des Flaschenverschlusses 3.
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Die
Pneumatikzylinder 30 sind an L-förmigen Haltern 32 befestigt,
die an jener Stützplatte 13 festgemacht
sind.
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Die
Führungen 12 sind
ebenfalls durch Gewindemuttern 33 an jene Halter angebunden.
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Zwei
an jenen L-förmigen
Haltern 32 angebrachte Anschlagelemente 34 aus
halbhartem Werkstoff sind vorgesehen, um den Schlitten 11 in
der richtigen Position zu stoppen, in der die Öffnung 45 zum Kanal 7a oder 7b koaxial
liegt.
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4 zeigt
eine dritte Ausführungsform
der Erfindung, bei der einer der beiden Transferkanäle 7a (7b)
in bezug auf den Zuführkanal 2 koaxial
angeordnet ist, um so die Anzahl der Hübe des Schlittens 11 und
die entsprechenden Überführungszeiten
der Flaschenverschlüsse
auf die Transferkanäle 7a, 7b zu zu
begrenzen.
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4 zeigt
eine Anordnung, in der der koaxial angeordnete Transferkanal derjenige
ist, in dem die Flaschenverschlüsse
mit konischem Endbereich 3' nach
unten ausgerichtet sind.
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Es
ist jedoch auch eine Anordnung denkbar, in der jener in bezug auf
den Zuführkanal 2 koaxial angeordnete
Transferkanal derjenige ist, in dem die Flaschenverschlüsse mit
dem konischen Ende nach oben ausgerichtet sind.
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Schlitten 11 und
das Transfersystem sind im wesentlichen identisch mit dem bereits
bezüglich
der zweiten Ausführungsform
der Erfindung Offenbarten und sind daher mit den bereits verwendeten
Positionsnummern bezeichnet.
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Eine
Grundplatte 76, die den in der Öffnung 45 untergebrachten
Flaschenverschluß abstützt, weist
ein Lochpaar 16 und 57 zum Durchgang der Flaschenverschlüsse auf,
die den Transferkanälen 7a und 47b zugeleitet
werden.
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Loch 57 wird
durch ein Klauenpaar 58 mit einer glockenförmigen Kante 59 verschlossen,
das zum Greifen des konischen Endbereichs 3' der Flaschenverschlüsse angeordnet
ist, wenn sie fehlerhaft ausgerichtet sind.
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Ein
Lagesensor 70 meldet die Anwesenheit des konischen Endbereichs 3' der Flaschenverschlüsse, durch
einen zwischen den Klauen 58 vorhandenen Schlitz.
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Falls
der konische Endbereich 3' anliegt, wird über den
Sensor 70 ein Öffungsbefehl
an die Klauen 58 übermittelt
und der Flaschenverschluß kann
infolge der Schwerkraft frei in den Kanal 47b fallen.
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Nach
dieser dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform
erfolgt vorteilhaft die Translationsbewegung des Schlittens 11 zum
Kanal 7a nur dann, wenn die Flaschenverschlüsse 3 mit
ihrem konischen Endbereich 3' nach
oben ankommen, da ja die entgegengesetzt ausgerichteten Flaschenverschlüsse direkt
zum unter dem Zuführkanal 2 angeordneten
Kanal 47b durchlaufen.
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Nach
der beschriebenen Ausführungsform wird
nur ein Pneumatikzylinder, der auf derselben Seite wie Kanal 47b angeordnet
ist, benötigt,
um den Schlitten 11 mittels eines Kolbens 31 zum
Kanal 7a hin vorzuschieben, während der Rücklauf des Schlittens 11 in
die Ausgangsposition durch Rückholelemente
erreicht wird, zum Beispiel durch eine Feder, die in Gegenrichtung
zu jenem Pneumatikzylinder 30 wirkt.