EP0270775B1 - Schraubkopf an Behälterverschliessmaschine - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf einen Schraubkopf der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Gattung.
• Bei einem aus der DE-A-34 16 551 bekannten Schraubkopf dieser Art sind die gegeneinander bewegbaren Backen in Linearführungen einer Führungsplatte des Trägers verschiebbar gelagert und werden über im Träger schwenkbar gelagerte Hebel bewegt. Als Antrieb dient eine Zylinderkolbeneinheit, die im Träger gleichachsig zur Drehachse angeordnet ist, und eine aus Kolben, Kolbenstange und Betätigungskopf bestehende Antriebseinheit aufweist. Der Betätigungskopf ist vorzugsweise als Gelenkmuffe ausgebildet, mit der die Hebel über Zwischenlenker verbunden sind. Er kann auch als Außenkonus ausgebildet sein, mit dem die Hebel zur Betätigung der Backen zusammenwirken. Da der bekannte Schraubkopf aus vielen Einzelteilen zusammengesetzt ist, ist der Aufwand zu dessen Herstellung und Montage hoch. Außerdem beeinträchtigt das Spiel in den Gelenken und Lagern der Teile die Greifgenauigkeit der Backen. Ferner ist der Außendurchmesser des Schließkopfs relativ groß, so daß wegen der damit verbundenen hohen Massenträgheit ein in engen Toleranzgrenzen liegendes Anzugsmoment für Schraubkappen nicht erzielbar ist.
• Ferner ist aus der US-A-1 797 679 ein Schraubkopf bekannt, bei dem ein Betätigungskonus an einer Stange befestigt ist, die eine rohrförmige Antriebsspindel durchsetzt. Zum Greifen und Festhalten einer Verschlußkappe wird die Stange mit dem Betätigungskonus von einer Rolle und einer Kurve axial verschoben, wobei die mit den Backen verbundenen Hebel im Sinne eines Schließens verschwenkt werden. Der bekannte Schraubkopf hat in Verbindung mit der Spindel und der Betätigungsstange eine verhältnismäßig große Masse, so daß infolge deren Trägheit ein feinfühliges Aufschrauben mit gleichförmigem Anzugsmoment nicht möglich ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schraubkopf zu schaffen, mit dem Schraubkappen mit einem in einem engen Toleranzbereich liegenden Anzugsmoment auf Behälter aufgeschraubt werden können. Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs angegeben.
• Der erfindungsgemäße Schraubkopf mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß seine Masse auf kleinem Durchmesser angeordnet ist und dadurch ein sehr kleines Trägheitsmoment aufweist, so daß Drehverschlüsse mit einem vorbestimmten Anzugsmoment in engen Grenzen festgezogen werden können. Ferner ist mit ihm ein kräftiges Greifen der Verschlüsse möglich, so daß er universell einsetzbar ist. Die Haltekraft der Backen ist einfach durch Veränderung des Druckes für die Zylinderkolbeneinheit einstellbar, die ebenfalls kurze Betätigungszeiten gewährleistet. Schließlich hat er einen einfachen und übersichtlichen Aufbau.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Schraubkopf in Seitenansicht teilweise im Schnitt in geschlossener Stellung und Figur 2 den Schraubkopf nach Figur 1 im Schnitt in geöffneter Stellung.
• Ein Schraubkopf 10 ist am unteren Ende einer taktweise drehbaren sowie auf- und abbewegbaren Spindel 11 auswechselbar befestigt. Er hat einen zweiteiligen Träger 12, der aus einem auf die Spindel 11 aufgeschraubten Kopfteil 13 und aus einer auf diesen aufgeschraubten Hülse 14 besteht. Am unteren Ende der Hülse 14 ist ein radial nach innen gerichteter Bund angeordnet in den eine Hülse 16 eingeschraubt ist. Ferner sind am unteren Ende der Hülse 14 und in derem Bund 15 vier radiale Schlitze 17 kreuzweise angeordnet. In jedem der Schlitze 17 ist ein Hebel 18 auf einem Stift 19 schwenkbar gelagert. Am unteren aus der Hülse 14 nach unten vorragenden Arm 21 jedes Hebels 18 schließt sich ein Haltebacken 20 an. Die vier Haltebacken 20 bilden eine Zange zum Greifen und Festhalten einer Verschlußkappe 1. Der nach oben sich erstreckende Arm 22 greift in das Innere der Hülse 14 und liegt mit seiner radial nach innen gerichteten, ballig ausgebildeten Fläche an einem Betätigungskonus 24 an. Eine auf ihrer Außenseite anliegende Ringfeder 25 drückt die oberen Arme 22 gegen den Betätigungskonus 24.
• Der Betätigungskonus 24 ist mit einer druckmittelbetätigen Zylinderkolbeneinheit 26 verbunden. Er ist integraler Teil des Kolbens 27 der Zylinderkolbeneinheit 26 und schließt sich als Übergang vom Kolben 27 zu dessen nach unten vorstehenden Kolbenstange 28 an. Die Kolbenstange 28 hat eine Sackbohrung 29, in der eine sich am Boden der Büchse 16 abstützende Schraubenfeder 30 angeordnet ist, die den Kolben 27 nach oben drückt. Der Kolben 27 ist in einem vom Kopfteil 13 nach unten vorstehendem Ansatz verschiebbar geführt, der als Zylinderbüchse 31 ausgebildet ist. Der von der Zylinderbüchse 31 umgebene Arbeitsraum 32 der Zylinderkolbeneinheit 26 ist über eine Bohrung 33 im Kopfteil 13, eine Längsbohrung 34 in der Spindel 11, eine Leitung 35 und über ein elektromagnetisch betätiges Schaltventil 36 sowie ein einstellbares Druckminderventil 37 mit einer Druckmittel-, vorzugsweise einer Druckluftquelle 38 verbunden. Die Haltekraft der Haltebacken 20 läßt sich in einfacher Weise durch Einstellen des Druckes an dem Druckminderventil 37 verändern.
• Der oben beschriebene Schraubkopf arbeitet wie folgt:
  Bei drucklosem Arbeitsraum 32 der Zylinderkolbeneinheit 26 schiebt die Schraubenfeder 30 den Kolben 27 nach oben, so daß die oberen Arme 22 der Hebel 18 unter der Wirkung der Ringfeder 25 an der Kolbenstange 28 anliegen (Figur 2). Dabei sind die Haltebacken 20 von den Hebeln 18 nach außen in eine geöffnete Stellung verschwenkt. In dieser Stellung wird von unten her eine Schraubkappe 1 zwischen die Haltebacken 20 bis zur Analge an der Büchse 16 geschoben. Darauf wird durch Umschalten des Schaltventils 36 Druckluft aus der Druckluftquelle 38 in den Arbeitsraum 32 eingelassen, so daß durch den Druckaufbau im Arbeitsraum 32 der Kolben 27 nach unten verschoben wird. Dabei schiebt sich der Betätigungskonus 24 mehr und mehr zwischen die oberen Arme 22 der Hebel 18, so daß diese verschwenkt werden und dabei die Haltebacken 20 am Umfang der Kappe 1 zur Anlage kommen. Je nach dem durch das Druckminderventil 37 eingestellten Druck im Arbeitsraum 32 ist der von den Haltebacken 20 auf die Schraubkappe 1 ausgeübte Druck einstellbar von leicht bis fest. Nach Verbringen eines zu verschließenden Behälters 2 in Ausrichtung mit dem Schraubkopf 10 und absenken der Spindel 11 wird durch Drehen der Spindel und damit des Schraubkopfs 10 die erfaßte Verschlußkappe 1 auf den Behälter 2 aufgeschraubt. Das Festziehmoment der Verschlußkappe 1 wird am Antrieb der Spindel 11 eingestellt. Da die Spindel 11 und der Schraubkopf 10 eine geringe Trägheit haben, ist ein gleichförmiges Festschrauben von Verschlußkappen 1 auf Behältern möglich. Ferner sind durch die geringen Massen der Zylinderkolbeneinheit und des Betätigungskonus kurze Öffnungs- und Schließzeiten der Haltebacken möglich.

Claims (1)

1. Schraubkopf an einer Behälterverschließmaschine mit einem an einer drehbaren Spindel (11) befestigten Träger (12), mit mehreren im Träger mit Hebeln (18) zentrisch gegeneinander bewegbaren Backen (20), die in einer ersten Stellung einen Schraubverschluß (1) erfassen und in einer zweiten Stellung diesen zum Aufschrauben auf einen Behälter (2) festhalten, und mit einer im Träger (12) gleichachsig zur Spindel (11) angeordneten druckmittelbetätigten Zylinderkolbeneinheit (26), mit deren aus Kolben (27) und Kolbenstange (28) bestehenden Antriebseinheit ein gleichachsiger Betätigungskonus (24) zum Verschwenken der Hebel (18) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskonus (24) integral mit dem Kolben (27) verbunden ist, daß die Kolbenstange (28) sich an den Betätigungskonus (24) anschließt und in einer Büchse (16) im Träger (12) geführt ist, und daß die Backen (20) einstückig mit den Hebeln (18) verbunden und mit diesen verschwenkbar gelagert sind.

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