EP1834923A1 - Schraubverschliesser für Flaschen oder dgl. - Google Patents

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EP1834923A1
EP1834923A1 EP07004108A EP07004108A EP1834923A1 EP 1834923 A1 EP1834923 A1 EP 1834923A1 EP 07004108 A EP07004108 A EP 07004108A EP 07004108 A EP07004108 A EP 07004108A EP 1834923 A1 EP1834923 A1 EP 1834923A1
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EP
European Patent Office
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rotor
screw capper
rotation
cam
drive motors
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07004108A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Horst Lang
Klaus Buchhauser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B3/00—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps
    • B67B3/20—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying and rotating preformed threaded caps
    • B67B3/2013—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying and rotating preformed threaded caps by carousel-type capping machines
    • B67B3/2033—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying and rotating preformed threaded caps by carousel-type capping machines comprising carousel co-rotating capping heads

Definitions

  • the invention relates to a screw capper according to the preamble of claim 1.
  • the invention is based on the object, in a generic screw capper to reduce the load on the cam groove with simple means substantially.
  • the screw capper 1 is set up for unscrewing screw caps K on beverage bottles F made of plastic. It has a stationary frame 16 in which a hollow shaft 17 with a vertical axis of rotation D is rotatably supported by means of a flange stop 19. At the lower end of the hollow shaft 17, a ring gear 18 is fixed, via which the hollow shaft 17 can be driven.
  • a rotor 2 is further attached, which essentially comprises three horizontal circular discs 20, 21, 22.
  • a plurality of vertical lifting rods 10 are guided vertically movable according to the number of provided on the rotor 2 Verschdorfstationen 2.
  • On the circumference of the central disc 21 also more bottle carrier 4 in the form of U-shaped recesses - each one for each closing station (3) - are formed, which attack below the support ring on the bottles 7.
  • the bottles F are additionally held by a stationary guide bow 23 which is mounted on the frame 16.
  • the lifting rods 10 are arranged radially within the orbit of the bottle carrier 4 and thus the bottles F.
  • each lifting rod 10 At the lower end of each lifting rod 10, a bearing block 14 is attached to the radially outwardly facing side of a cam roller 8 is mounted with a horizontal axis of rotation. All cam rollers 8 engage in an inwardly open, self-contained groove curve 7 a. This is formed in a cam ring 13 which is fixed concentrically to the rotation axis D rigidly on the frame 16. During a rotation of the rotor 2, the lifting rods 10 carry out a defined up and down movement by the positive control formed by the groove cam 7 and the cam rollers 8.
  • each bearing block 14 In the area between the cam roller 8 and the lifting rod 10, a vertical bore is provided in each bearing block 14 into which a vertical pin 15 fastened to the lower circular disc 20 engages in a displaceable manner. As a result, a rotation lock for the lifting rods 10 and their attachments is formed.
  • each lifting rod 10 which protrudes upward from the central circular disc 21 a bearing body 9 extending radially outwards beyond the associated bottle carrier 4 is fastened in each case.
  • a capping head 5 is rotatably mounted with a vertical axis.
  • the closing head 5 is provided in a conventional manner with retaining elements for a screw cap K and has a central bore into which a height-fixed to the upper circular disk 22nd attached ejector 24 for unprocessed screw caps K engages.
  • Drive motors 6 for the capping heads 5 are fastened in the form of servomotors on the upper circular disc 21, one for each closing station 3.
  • the drive motors 6 are arranged uniformly distributed with a vertical axis of rotation on the circumference of the upper circular disc 22 and indeed within the orbit of the capping heads 5 and Ejector 24.
  • the shafts of the drive motors 6 protrude through the upper circular disc 22 down and carry at the free end each an elongated pinion 11.
  • the lower ends of the pinion 11 are additionally rotatably supported to a prevent lateral avoidance.
  • the entire weight of the drive motors 6, pinion 11 and bearing bridges 25 is supported by the upper circular disk 22 of the rotor 2 and thus has no influence on the loading of the cam groove 7 and the cam rollers 8.
  • each closing head 5 is mounted by means of two roller bearings in a sleeve 26, which in turn is guided so as to be vertically movable in the bearing body 9.
  • a compression spring 28 the sleeve 26 is biased down against a stop, not shown, on the bearing body 9, so that the capping 5 when screwing a screw cap K during the forced lowering of the bearing body 9 via push rod 10, cam roller 8 and cam groove 7 upwards can dodge.
  • a gear 12 is directly connected to the capping head 5, which engages directly in the pinion 11 of the associated drive motor 6.
  • the Length of the pinion 11 is dimensioned such that the gear 12 meshes in each operating situation with its full height with the pinion 11 and so ensures a direct transmission of torque from the drive motor 6 to the capping 5.
  • Both the pinion 11 and the gear 12 have a straight toothing, so that at any time an arbitrary axial displacement is possible. It is advantageous that the largest torque when tightening the screw cap K on the bottle F takes place at the end of the lowering of the closing head 5 or at height immovable capping.
  • the screw capper 1 ' according to FIG. 3 largely corresponds to the screw capper 1 according to FIGS. 1 and 2; In the following, only the deviations are described.
  • the closing head 5 together with its gear 12 is mounted here by means of two roller bearings on an axis 27, which in turn is guided vertically displaceable in the bearing body 9.
  • a compression spring 28 By a compression spring 28, the axis 27 is biased downward, with its end position is defined by a stop 29.
  • the drive motors 6 are in turn mounted on the upper circular plate 22, but outside the orbit of the ejector 24 and Verschdorfkexcellent. 5

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  • Sealing Of Jars (AREA)

Abstract

Schraubverschließer (1) für Flaschen oder dgl., mit einem um eine senkrechte Drehachse umlaufenden Rotor (2), an dessen Umfang mehrere Verschließstationen (3) angeordnet sind, von denen jede einen höhenfesten Flaschenträger (4) und einen höhenbeweglichen Verschließkopf (5) mit einem eigenen Antriebsmotor (6) aufweist, mit einer unterhalb der Bewegungsbahn der Flaschen angeordneten stationären Nutkurve (7) in die Kurvenrollen (8) eingreifen, sowie mit die Kurvenrollen (8) mit den Lagerkörpern der Verschließköpfe (5) verbindenden Hubstangen (10), die innerhalb der Flaschenträger (4) höhenbeweglich im Rotor (2) gelagert sind und die Verschließköpfe (5) auf und abbewegen, wobei die Nutkurve (7) außerhalb der Umlaufbahn der Kurvenrollen (8) angeordnet und radial nach innen hin offen ist, dass die Antriebsmotoren (6) höhenfest auf dem Rotor (2) angeordnet sind und dass zwischen jedem Antriebsmotor (6) und dem zugehörigen Verschließkopf (5) eine Axialverschiebung ermöglichende Verzahnungselemente (11,12) eingeschaltet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schraubverschließer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Es ist bereits ein derartiger Schraubverschließer in Gebrauch, bei dem die stationäre Nutkurve innerhalb der Umlaufbahn der Kurvenrollen angeordnet und radial nach außen hin hoffen ist, wobei die Antriebsmotoren zusammen mit den Verschließköpfen heb- und senkbar am oberen Ende der Hubstangen angeordnet sind. Daraus ergibt sich insgesamt eine relativ große Belastung der Hubkurve.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei einem gattungsgemäßen Schraubverschließer die Belastung der Nutkurve mit einfachen Mitteln wesentlich zu verringern.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Schraubverschließer werden nur die Verschließköpfe durch die Nutkurve zwangsweise auf- und abbewegt, nicht dagegen die höhenfest auf dem Rotor angeordneten Antriebsmotoren. Da außerdem die außen liegende Nutkurve einen wesentlich größeren Durchmesser aufweist als bei einer innen liegenden Anordnung ergibt sich insgesamt eine wesentlich geringere Belastung der Nutkurve, auch bei relativ "kleinen" Schraubverschließern mit nur wenigen Verschließköpfen und entsprechend geringem Durchmesser.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Im Nachstehenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1
    den senkrechten Schnitt durch einen Schraubverschließer,
    Figur 2
    die vergrößerte Darstellung einer Verschließstation nach Figur 1 im Schnitt,
    Figur 3
    einen senkrechten Schnitt durch eine andere Ausführung einer Verschließstation.
  • Der Schraubverschließer 1 nach Figur 1 und 2 ist zum Aufdrehen von Schraubkappen K auf Getränkeflaschen F aus Kunststoff eingerichtet. Er weist ein stationäres Gestell 16 auf, in dem mittels eines Flanschlagers 19 eine Hohlwelle 17 mit senkrechter Drehachse D drehbar gelagert ist. Am unteren Ende der Hohlwelle 17 ist ein Zahnkranz 18 befestigt, über den die Hohlwelle 17 angetrieben werden kann.
  • Auf der Hohlwelle 17 ist ferner ein Rotor 2 befestigt, der im Wesentlichen drei horizontale Kreisscheiben 20, 21, 22 umfasst. In der unteren und mittleren Kreisscheibe 20, 21 sind entsprechend der Anzahl der am Rotor 2 vorgesehenen Verschließstationen 2 mehrere senkrechte Hubstangen 10 höhenbeweglich geführt. Am Umfang der mittleren Kreisscheibe 21 sind außerdem mehrere Flaschenträger 4 in Form von U-förmigen Ausnehmungen -jeweils eine für jede Verschließstation (3)- ausgebildet, die unterhalb des Tragrings an den Flaschen 7 angreifen. Im eigentlichen Verschließbereich werden die Flaschen F zusätzlich durch einen stationären Führungsbogen 23, der auf dem Gestell 16 befestigt ist, gehalten. Die Hubstangen 10 sind radial innerhalb der Umlaufbahn der Flaschenträger 4 und damit der Flaschen F angeordnet.
  • Am unteren Ende jeder Hubstange 10 ist ein Lagerklotz 14 befestigt, an dessen radial nach außen weisender Seite eine Kurvenrolle 8 mit horizontaler Drehachse gelagert ist. Alle Kurvenrollen 8 greifen in eine nach innen offene, in sich geschlossene Nutkurve 7 ein. Diese ist in einem Kurvenring 13 ausgebildet, der konzentrisch zur Drehachse D starr am Gestell 16 befestigt ist. Bei einer Rotation des Rotors 2 führen die Hubstangen 10 durch die von der Nutkurve 7 und den Kurvenrollen 8 gebildete Zwangssteuerung eine definierte Auf- und Abbewegung aus.
  • Im Bereich zwischen Kurvenrolle 8 und Hubstange 10 ist in jedem Lagerklotz 14 eine senkrechte Bohrung vorgesehen, in die ein an der unteren Kreisscheibe 20 befestigter, senkrechter Bolzen 15 verschiebbar eingreift. Hierdurch wird eine Drehsicherung für die Hubstangen 10 und ihre Anbauteile gebildet.
  • Am oberen Ende jeder Hubstange 10, das aus der mittleren Kreisscheibe 21 nach oben herausragt, ist jeweils ein sich radial nach außen über den zugehörigen Flaschenträger 4 erstreckender Lagerkörper 9 befestigt. In diesem ist ein Verschließkopf 5 mit senkrechter Achse drehbar gelagert. Der Verschließkopf 5 ist in üblicher Weise mit Halteelementen für eine Schraubkappe K versehen und weist eine zentrale Bohrung auf, in die ein höhenfest an der oberen Kreisscheibe 22 befestigter Auswerfer 24 für nicht verarbeitete Schraubkappen K eingreift.
  • Auf der oberen Kreisscheibe 21 sind Antriebsmotoren 6 für die Verschließköpfe 5 in Form von Servomotoren befestigt, jeweils einer für jede Verschließstation 3. Die Antriebsmotoren 6 sind mit senkrechter Drehachse gleichmäßig verteilt am Umfang der oberen Kreisscheibe 22 angeordnet und zwar innerhalb der Umlaufbahn der Verschließköpfe 5 bzw. Auswerfer 24. Die Wellen der Antriebsmotoren 6 ragen durch die obere Kreisscheibe 22 hindurch nach unten und tragen am freien Ende jeweils ein längliches Ritzel 11. Durch an der Kreisscheibe 22 befestigte Lagerbrücken 25 sind die unteren Enden der Ritzel 11 zusätzlich drehbar abgestützt, um ein seitliches Ausweichen zu verhindern. Das gesamte Gewicht der Antriebsmotoren 6, Ritzel 11 und Lagerbrücken 25 wird durch die obere Kreisscheibe 22 des Rotors 2 getragen und hat somit keinerlei Einfluss auf die Belastung der Nutkurve 7 und der Kurvenrollen 8.
  • Wie die Figur 2 zeigt, ist jeder Verschließkopf 5 mittels zweier Wälzlager in einer Hülse 26 gelagert, die ihrerseits höhenbeweglich im Lagerkörper 9 geführt ist. Durch eine Druckfeder 28 wird die Hülse 26 nach unten hin gegen einen nicht gezeigten Anschlag am Lagerkörper 9 vorgespannt, so dass der Verschließkopf 5 beim Aufschrauben einer Schraubkappe K während des zwangsweisen Absenkens des Lagerkörpers 9 über Schubstange 10, Kurvenrolle 8 und Nutkurve 7 nach oben hin ausweichen kann.
  • Wie die Figur 2 weiter zeigt, ist direkt mit dem Verschließkopf 5 ein Zahnrad 12 verbunden, das in das Ritzel 11 des zugehörigen Antriebsmotors 6 direkt eingreift. Die Länge des Ritzels 11 ist derart bemessen, dass das Zahnrad 12 bei jeder Betriebssituation mit seiner vollen Höhe mit dem Ritzel 11 kämmt und so für eine direkte Übertragung des Drehmoments vom Antriebsmotor 6 auf den Verschließkopf 5 sorgt. Sowohl das Ritzel 11 als auch das Zahnrad 12 weisen eine Geradverzahnung auf, so dass jederzeit eine beliebige Axialverschiebung möglich ist. Dabei ist von Vorteil, das das größte Drehmoment beim Anziehen der Schraubkappe K auf der Flasche F am Ende der Absenkbewegung des Verschließkopfs 5 bzw. bei höhenmäßig unbeweglichem Verschließkopf stattfindet.
  • Der Schraubverschließer 1' nach Figur 3 stimmt weitgehend mit dem Schraubverschließer 1 nach Figur 1 und 2 überein; im Nachstehenden werden nur die Abweichungen beschrieben. Der Verschließkopf 5 mitsamt seinem Zahnrad 12 ist hier mittels zweier Wälzlager auf einer Achse 27 gelagert, die ihrerseits höhenverschiebbar im Lagerkörper 9 geführt ist. Durch eine Druckfeder 28 wird die Achse 27 nach unten hin vorgespannt, wobei ihre Endposition durch einen Anschlag 29 definiert ist. Auch hier kann somit der Verschließkopf 5 während des Verschließvorgangs entgegen der Kraft der Feder 28 relativ zum Lagerkörper 9 nach oben hin ausweichen. Die Antriebsmotoren 6 sind wiederum auf der oberen Kreisplatte 22 befestigt, jedoch außerhalb der Umlaufbahn der Auswerfer 24 bzw. Verschließköpfe 5.

Claims (8)

  1. Schraubverschließer (1) für Flaschen (F) oder dgl., mit einem um eine senkrechte Drehachse (D) umlaufenden Rotor (2), an dessen Umfang mehrere Verschließstationen (3) angeordnet sind, von denen jede einen höhenfesten Flaschenträger (4) und einen höhenbeweglichen Verschließkopf (5) mit einem eigenen Antriebsmotor (6) aufweist, mit einer unterhalb der Bewegungsbahn der Flaschen angeordneten stationären Nutkurve (7) in die Kurvenrollen (8) eingreifen, sowie mit die Kurvenrollen mit den Lagerkörpern (9) der Verschließköpfe verbindenden Hubstangen (10), die innerhalb der Flaschenträger höhenbeweglich im Rotor gelagert sind und die Verschließköpfe auf und abbewegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutkurve (7) außerhalb der Umlaufbahn der Kurvenrollen (8) angeordnet und radial nach innen hin offen ist, dass die Antriebsmotoren (6) höhenfest auf dem Rotor (2) angeordnet sind und dass zwischen jedem Antriebsmotor (6) und dem zugehörigen Verschließkopf (5) eine Axialverschiebung ermöglichende Verzahnungselemente (11, 12) eingeschaltet ist.
  2. Schraubverschließer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutkurve (7) an der Innenseite eines konzentrisch zur Drehachse (D) des Rotors (2) stationär angeordneten Kurvenrings (13) angeordnet ist.
  3. Schraubverschließer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am untern Ende jeder Hubstange (10) Lagerklötze (14) befestigt sind, an deren radial nach außen weisender Seite die Kurvenrollen (8) mit horizontaler Drehachse gelagert sind.
  4. Schraubverschließer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Lagerklotz (14) eine senkrechte Bohrung aufweist, in die als Drehsicherung ein am Rotor (2) befestigter senkrechter Bolzen (15) eingreift.
  5. Schraubverschließer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Ende jeder Hubstange (10) radial nach außen weisende, hebelartige Lagerkörper (9) befestigt sind, in denen die Verschließköpfe (5) mit senkrechter Drehachse gelagert sind.
  6. Schraubverschließer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren (6) parallel zur Drehachse (D) des Rotors (2) auf diesem angeordnet sind und ihre nach unten abstehenden Wellen ein längliches Ritzel (11) tragen, in das ein drehfest mit dem Verschießkopf (5) verbundenes Zahnrad (12) axial verschiebbar eingreift.
  7. Schraubverschließer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren radial innerhalb den Verschließköpfen (5) angeordnet sind.
  8. Schraubverschließer (1) für Flaschen (F) oder dgl. nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren (6) höhenfest auf dem Rotor (2) angeordnet sind, dass zwischen jedem Antriebsmotor (6) und dem zugehörigen Verschließkopf (5) eine Axialverschiebung ermöglichende Verzahnungselemente (11, 12) eingeschaltet sind, dass das Verzahnungselement (12) des Verschließkopfs (5) starr mit diesem verbunden ist und dass der Verschließkopf (5) drehbar auf einem Zwischenträger (26, 27) gelagert ist, der seinerseits höhenbeweglich im Lagerkörper (9) geführt ist und sich über eine Feder (28) auf diesem abstützt.
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