EP0994822B1 - Behandlungsmaschine für behälter, insbesondere flaschen, mit einspannvorrichtung mit mehreren in reihe geschalteten federn - Google Patents

Behandlungsmaschine für behälter, insbesondere flaschen, mit einspannvorrichtung mit mehreren in reihe geschalteten federn Download PDF

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EP0994822B1 EP98941301A EP98941301A EP0994822B1 EP 0994822 B1 EP0994822 B1 EP 0994822B1 EP 98941301 A EP98941301 A EP 98941301A EP 98941301 A EP98941301 A EP 98941301A EP 0994822 B1 EP0994822 B1 EP 0994822B1
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spring
springs
containers
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Thomas Jahnen
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Heuft Systemtechnik GmbH
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    • B67B3/10—Capping heads for securing caps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B67C3/26—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
    • B67C2003/266—Means for centering the container with the filling head

Definitions

  • the invention relates to a treatment machine for Containers, especially bottles, with several in a row arranged one behind the other and along the Advance treatment path and thereby axially on the Container acting jigs, each from a support plate for the bottom of the container and one can be lowered onto the head of the container Centering bell exist, the axial stroke of a lifting mechanism with one in the advance of the Jigs scanning a space curve Actuator is controlled, the lifting mechanism at least one guide rail with a spring for the Has lifting movement of the centering bell.
  • Treatment machines of this type are in different Executions known. So at high Treatment speeds and height tolerances of the Containers guaranteed the same quality of treatment are determined on the jig constructive measures taken.
  • a very important one Measure is that the lifting mechanism at least one, but usually has several springs that the Compensate for height tolerances and / or serve at the actuator in system on a one-sided space curve to keep the space curve. So that these feathers give them They are intended functions on the one hand prestressed so far that even small ones Contact paths result in the desired contact forces. On the other hand, the largest possible Contact pressure not too great spring forces in the for Height compensation of the springs responsible for the container result because the containers would then be overloaded. That is why you generally choose very soft feathers have a relatively large spring length.
  • the invention has for its object a Treatment machine of the type mentioned create the life of the jigs is improved.
  • This object is achieved in that the spring from a package of several in a row lying shorter springs.
  • the spring assembly consists of different stiff springs or that the stroke of at least one spring of the Spring package is limited by a spacer.
  • a guide bush can be designed as a spacer element his.
  • a guide rail which is fixed in the machine frame is, the actuator is mounted axially displaceable, and that another guide rail that the centering bell carries, axially slidably mounted in the machine frame is and on the actuator over what is stored on it Spring assembly is supported.
  • the invention provides a one-sided space curve in a further embodiment before that on a guide rail that on Machine frame is fixed, the actuator axially slidably mounted and guided the spring assembly and is supported such that it is the actuator against the Space curve presses.
  • the treatment machine shown in the drawing is intended for the treatment of bottles, namely part a labeling machine. It is also part of the tour their circumferential storage spaces for bottles 1 formed in which the bottles 1 axially between a Carrier plate 2 for the bottom of bottle 1 and one Centering bell 3 for the head of the bottle axially can be clamped.
  • the carrier plate 2 is one Labeling machine designed as a turntable to the clamped bottle 1 on its treatment route in to bring different rotary positions.
  • the Centering bell 3 is freely rotatable. For the lifting movement each centering bell 3 is one Lift mechanism 4 provided.
  • the lifting mechanism 4 consists of a first one Guide rail 5, a package of arranged on it three coil springs 6a, 6b, 6c, each one from the other by flying on the guide rail 5 Guide bushings 7a, 7b are separated and located at the bottom End over a centering sleeve 8a on one on the Guide rail 5 axially fixed abutment 9 support.
  • the spring assembly 6a, 6b, 6c is at the upper end flying over another guide bushing 8b on one the guide rail 5 supported abutment 10a supported, which is part of an actuator 10.
  • the actuator 10 comprises a guide and support bracket 10b for a scanning roller 10c.
  • the abutment 10a is part this guide and support bracket 10b.
  • the leadership and Support bracket 10b is on a by means of sliding bushes 10d, 10e another guide rail 11 mounted on the frame 12 of the treatment machine is fixed. in the The machine frame is also the first guide rail 5 a guide bush 8c stored.
  • the scanning roller 10c is by a consisting of coil springs 13a, 13b Spring assembly in contact with a one-sided cylindrical Curve 14 held.
  • the spring assembly 13a, 13b is on its lower end via a guide sleeve 16a on one on the guide rail 11 axially fixed abutment 17a supported.
  • the lifting mechanism 4 has two identical guide rails 11 with spring assemblies 13a, 13b on the jointly on the guide and support bracket 10b act.
  • Figures 2a, 2b and 3a, 3b show two different ones Positions for the centering bell 3.
  • the centering bell 3 is in one position raised position 14 because the cam 14 here has its upper range. Both are in this position Spring assemblies 6a, 6b, 6c, 13a, 13b if possible only preloaded, that is, they have their maximum possible in operation Feather length.
  • Position with the lower section of the Control curve 14 is the guide and support bracket 10b after been relocated below. He has the guide rail 5 taken away. As soon as this move down the Centering bell 3 is placed on the head of bottle 1, the spring assembly 6a, 6b, 6c more or less, depending on Height of bottle 1, compressed.
  • the guide bushes take care of movements 7a, 7b, 8a, 8b, 8c, 10d, 10e, 16a, 16b, 16c for making it too no contact of the springs 6a, 6b, 6c, 13a, 13b with the guide rails 5.11 comes. This will make a premature wear of the springs 6a, 6b, 6c, 13a, 13b of the Guide rods 5, 11 and their guide bushes 7a, 7b, 8a, 8b, 8c, 10d, 10e, 16a, 16b, 16c avoided.
  • the springs 6a, 6b, 6c or 13a, 13b can be constructed from springs of different stiffness. However, it is preferably provided that the stroke is one the springs are mechanically limited. This can happen, for example, that the guide bushes strike before the full possible travel is exhausted.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Behandlungsmaschine für Behälter, insbesondere Flaschen, mit mehreren in Reihe hintereinander angeordneten und längs des Behandlungsweges vorbewegten und dabei axial auf die Behälter einwirkenden Einspannvorrichtungen, die jeweils aus einer Trägerplatte für den Boden der Behälter und einer auf den Kopf der Behälter absenkbaren Zentrierglocke bestehen, deren axiale Hubbewegung von einem Hubmechanismus mit einem bei der Vorbewegung der Einspannvorrichtungen eine Raumkurve abtastenden Stellglied gesteuert wird, wobei der Hubmechanismus mindestens eine Führungsschiene mit einer Feder für die Hubbewegung der zentrierglocke aufweist.
Behandlungsmaschinen dieser Art sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Damit bei hohen Behandlungsgeschwindigkeiten und Höhentoleranzen der Behälter eine gleiche Behandlungsqualität garantiert wird, sind an der Einspannvorrichtung bestimmte konstruktive Maßnahmen getroffen. Eine ganz wesentliche Maßnahme besteht darin, daß der Hubmechanismus mindestens eine, in der Regel aber mehrere Federn aufweist, die dem Ausgleich von Höhentoleranzen und/oder dazu dienen, bei einer einseitigen Raumkurve das Stellglied in Anlage an der Raumkurve zu halten. Damit diese Federn die ihnen zugedachten Funktionen sicher erfüllen, sind sie einerseits soweit vorgespannt, daß schon kleine Anpreßwege die gewünschten Anpreßkräfte ergeben. Andererseits dürfen sich aber bei den größtmöglichen Anpreßwegen nicht zu große Federkräfte bei den für den Höhenausgleich der Behälter verantwortlichen Federn ergeben, weil die Behälter dann zu stark belastet würden. Deshalb wählt man im allgemeinen sehr weiche Federn, die eine verhältnismäßig große Federlänge haben. Das hat nun wiederum zur Folge, daß sie im gewünschten Arbeitsbereich nicht eigenstabil sind. Sie werden deshalb auf Schienen geführt, die ein Ausknicken verhindern. Diese Führung der Federn ist aber mit dem Nachteil verbunden, daß es zu einem Verschleiß an den Federn und den Führungsschienen durch Abrieb kommt. Die Federn brechen vorzeitig und die Führung des Stellgliedes auf seiner Führungsschiene und der Führungsschiene der Zentrierglocke jeweils in Gleitbüchsen ist erhöhten Beanspruchungen ausgesetzt, so daß die Gleitbüchsen häufig erneuert werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Behandlungsmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Standzeit der Einspannvorrichtungen verbessert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Feder aus einem Paket von mehreren hintereinander liegenden kürzeren Federn besteht.
Durch die einfache Maßnahme der Aufteilung der Feder in ein Paket von mehreren hintereinander liegenden kürzeren Federn wird erreicht, daß es nicht länger zu einem Ausknicken mit intensivem Reibungskontakt der einzelnen Federn zwischen den Federn und der Führungsschienen kommt. Die Federn können sogar völlig berührungsfrei geführt werden, wenn zwischen den einzelnen Federn fliegend auf der Führungsschiene gelagerte Führungsbüchsen vorgesehen sind. All das führt dazu, daß es nicht länger zu einem vorzeitigen Verschleiß der Federn, der Führungsschiene(n) und der sie in der Regel führenden Führungsbüchsen der Führungsschiene(n) selbst kommt. Die Aufteilung der Feder in mehrere kürzere Federn hat den weiteren Vorteil, daß härtere Federn eingesetzt werden können, mit denen bei kleineren Vorspannwegen die gewünschten Vorspannkrälfte und im Arbeitsbereich in etwa die bisher üblichen Anpreßkräfte erreicht werden.
Wegen der Aufteilung der Feder in ein Federpaket mit mehreren hintereinander liegenden kürzeren Federn ist es auch möglich, progressiv wirkende Federkennlinien zu erhalten. Dies läßt sich zum Beispiel dadurch erreichen, daß das Federpaket aus verschieden steifen Federn besteht oder daß der Hubweg mindestens einer Feder des Federpaketes durch ein Distanzelement begrenzt ist. Als Distanzelement kann eine Führungsbüchse ausgestaltet sein.
Bei Einspannvorrichtungen ist es in der Regel üblich, daß der Hubmechanismus sowohl für das Stellglied als auch für die Zentrierglocke jeweils eigene Führungsschienen mit zugeordneten Federn aufweisen. Dies ist jedenfalls dann der Fall, wenn das Stellglied an einer einseitigen Raumkurve geführt ist und ein Höhenausgleich für die Behälter vorgesehen sein soll, den die Zentrierglocke selbst nicht übernehmen kann. Sofern jedoch diese Voraussetzungen nicht vorliegen, weil zum Beispiel das Stellglied in einer zweiseitigen Raumkurve geführt ist und/oder kein Höhenausgleich erforderlich ist, oder der Höhenausgleich von der Zentrierglocke übernommen werden kann, ist es im Rahmen der Erfindung möglich, nur für das Stellglied oder nur für die Zentrierglocke die Aufteilung der Feder in mehrere kürzere Federn vorzusehen. Deshalb sieht eine erste Ausgestaltung der Erfindung vor, daß auf einer Führungsschiene, die im Maschinengestell fixiert ist, das Stellglied axial verschiebbar gelagert ist, und daß eine weitere Führungsschiene, die die Zentrierglocke trägt, axial verschiebbar im Maschinengestell gelagert ist und am Stellglied über das auf ihr gelagerte Federpaket abgestützt ist. Bei dieser Ausgestaltung findet also über die Feder der Höhenausgleich statt. Alternativ dazu oder auch gemeinsam mit diesen Maßnahmen zum Höhenausgleich sieht die Erfindung bei einer einseitigen Raumkurve in einer weiteren Ausgestaltung vor, daß auf einer Führungsschiene, die am Maschinengestell fixiert ist, das Stellglied axial verschiebbar gelagert und das Federpaket geführt und derart abgestützt ist, daß es das Stellglied gegen die Raumkurve drückt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
Figur 1
eine Flaschenbehandlungsmaschine teilweise in Seitenansicht und teilweise im Axialschnitt,
Figur 2a, 2b
einen Hubmechanismus einer Einspannvorrichtung der Behandlungsmaschine nach Figur 1 in verschiedenen Funktionsstellungen in Seitenansicht,
Figur 3a,3b
den Hubmechanismus gemäß Figur 2a,2b in den beiden Funktionsstellungen in Vorderansicht.
Die in der Zeichnung dargestellte Behandlungsmaschine ist für die Behandlung von Flaschen bestimmt, und zwar Teil einer Etikettiermaschine. Sie ist als Rundläufer mit an ihrem Umfang angeordneten Aufnahmeplätzen für Flaschen 1 ausgebildet, in denen die Flaschen 1 axial zwischen einer Trägerplatte 2 für den Boden der Flasche 1 und einer Zentrierglocke 3 für den Kopf der Flasche axial einspannbar sind. Die Trägerplatte 2 ist bei einer Etikettiermaschine als Drehteller ausgebildet, um die eingespannte Flasche 1 auf ihrem Behandlungsweg in verschiedene Drehstellungen zu bringen. Die Zentrierglocke 3 ist frei drehbar. Für die Hubbewegung einer jeden Zentrierglocke 3 ist jeweils ein Hubmechanismus 4 vorgesehen.
Der Hubmechanismus 4 besteht aus einer ersten Führungsschiene 5, einem auf ihr angeordneten Paket von drei Schraubenfedern 6a,6b,6c, die jeweils voneinander durch fliegend auf der Führungsschiene 5 gelagerten Führungsbüchsen 7a,7b getrennt sind und sich am unteren Ende über eine Zentrierbüchse 8a an einem auf der Führungsschiene 5 axial festgelegten Widerlager 9 abstützen. Das Federpaket 6a,6b,6c ist am oberen Ende über eine weitere Führungsbüchse 8b an einem fliegend auf der Führungsschiene 5 gelagerten Widerlager 10a abgestützt, das Teil eines Stellgliedes 10 ist.
Das Stellglied 10 umfaßt einen Führungs- und Tragbügel 10b für eine Abtastrolle 10c. Das Widerlager 10a ist Teil dieses Führungs- und Tragbügels 10b. Der Führungs- und Tragbügel 10b ist mittels Gleitbüchsen 10d, 10e auf einer weiteren Führungsschiene 11 gelagert, die auf dem Gestell 12 der Behandlungsmaschine fixiert ist. Im Maschinengestell ist auch die erste Führungsschiene 5 mit einer Führungsbüchse 8c gelagert. Die Abtastrolle 10c wird durch ein aus Schraubenfedern 13a,13b bestehendes Federpaket in Anlage an einer einseitigen zylindrischen Kurve 14 gehalten. Dazu ist das Federpaket 13a,13b an seinem unteren Ende über eine Führungsbüchse 16a an einem auf der Führungsschiene 11 axial fixierten Widerlager 17a abgestützt. Auf der Führungsschiene 11 sind zwischen den beiden Federn 13a,13b und am oberen Ende des Federpaketes 13a,13b fliegend auf der Führungsschiene 11 gelagerte Führungsbüchsen 16b,16c angeordnet. Über die obere Führungsbüchse 16c wirkt das Federpaket auf den. Führungs- und Tragbügel 10 ein, so daß die von ihm getragene Abtastrolle 10c in Anlage an der Kurve 14 gehalten wird. Wie Figur 3a,3b zeigt, weist der Hubmechanismus 4 zwei gleichartige Führungsschienen 11 mit Federpaketen 13a,13b auf, die gemeinsam auf den Führungs- und Tragbügel 10b einwirken.
Die Figuren 2a,2b und 3a,3b zeigen zwei verschiedene Positionen für die Zentrierglocke 3. In der rechten Position befindet sich die Zentrierglocke 3 in einer angehobenen Position 14, weil die Steuerkurve 14 hier ihren oberen Bereich hat. In dieser Position sind beide Federpakete 6a,6b,6c,13a,13b möglichst nur vorgespannt, das heißt, sie haben ihre im Betrieb maximal mögliche Federlänge. In der in der Zeichnung dargestellten linken Position mit dem tieferliegenden Abschnitt der Steuerkurve 14 ist der Führungs- und Tragbügel 10b nach unten verlagert worden. Dabei hat er die Führungsschiene 5 mitgenommen. Sobald bei dieser Bewegung nach unten die Zentrierglocke 3 auf den Kopf der Flasche 1 aufsetzt, wird das Federpaket 6a,6b,6c mehr oder weniger, je nach Höhe der Flasche 1, zusammengedrückt. Bei diesen Bewegungen sorgen die Führungsbüchsen 7a,7b,8a,8b,8c,10d,10e,16a,16b,16c dafür, daß es zu keinem Berühungskontakt der Federn 6a, 6b, 6c, 13a, 13b mit den Führungsschienen 5,11 kommt. Dadurch wird ein vorzeitiger Verschleiß der Federn 6a,6b,6c,13a,13b der Führungsstangen 5,11 und ihrer Führungsbüchsen 7a,7b,8a,8b,8c,10d,10e,16a,16b,16c vermieden.
Um nichtlineare Federkennlinien für die einzelnen Federpakete zu erhalten, können die Federn 6a,6b,6c oder 13a,13b aus verschieden steifen Federn aufgebaut sein. Vorzugsweise ist aber vorgesehen, daß der Hubweg einer der Federn mechanisch begrenzt ist. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die Führungsbüchsen anschlagen, bevor der volle mögliche Federweg ausgeschöpft ist.

Claims (5)

  1. Behandlungsmaschine für Behälter (1), insbesondere Flaschen, mit mehreren in Reihe hintereinander angeordneten und längs eines Behandlungsweges vorbewegten und dabei auf die Behälter (1) axial einwirkenden Einspannvorrichtungen, die jeweils aus einer Trägerplatte (2) für den Boden der Behälter (1) und einer auf den Kopf der Behälter (1) absenkbaren Zentrierglocke (3) bestehen, deren Hubbewegung von einem Hubmechanismus (4) mit einem bei der Vorbewegung der Einspannvorrichtung eine Raumkurve (14) abtastenden Stellglied (10c) gesteuert wird, wobei der Hubmechanismus (4) mindestens eine Führungsschiene (5,11) mit einer Feder (6a,6b,6c,13a,13c) für die axiale Hubbewegung der Zentrierglocke (3) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet , daß die Feder (6a,6b,6c,13a,13b) aus einem Paket von mehreren hintereinander liegenden kürzeren Federn besteht.
  2. Behandlungsmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet , , daß auf einer Führungsschiene (11), die am Maschinengestell (12) fixiert ist, das Stellglied (10) axial verschiebbar gelagert ist, und daß eine weitere Führungsschiene (5), die die Zentrierglocke (3) trägt, axial verschiebbar im Maschinengestell (12) gelagert und am Stellglied (10) über das auf ihr gelagerte Federpaket (6a,6b,6c) abgestützt ist.
  3. Behandlungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet , , daß auf einer Führungsschiene (11), die am Maschinengestell (12) fixiert ist, das Stellglied (10) axial verschiebbar gelagert und das Federpaket (13a,13b) geführt und derart abgestützt ist, daß es das Stellglied (10) gegen die Raumkurve (14) drückt.
  4. Behandlungsmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet , daß das Federpaket (6a,6b,6c,13a,13b) verschieden steife Federn umfaßt.
  5. Behandlungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet , daß der Hubweg mindestens einer Feder des Federpaketes (6a,6b,6c,13a,13b) durch ein Distanzelement begrenzt ist.
EP98941301A 1997-07-11 1998-07-07 Behandlungsmaschine für behälter, insbesondere flaschen, mit einspannvorrichtung mit mehreren in reihe geschalteten federn Expired - Lifetime EP0994822B1 (de)

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