EP2330071B1

EP2330071B1 - Closer

Info

Publication number: EP2330071B1
Application number: EP10189245.3A
Authority: EP
Inventors: Markus SCHÖNFELDER; Peter Schwarzfischer; Lutz Kampmann
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2009-12-04
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2030-10-28
Also published as: US20110131923A1; CN102107838B; US8656688B2; EP2330071A3; DE102009047543A1; EP2330071A2; CN102107838A

Description

Die Erfindung betrifft einen Verschließer der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Ein gattungsgemäßer Verschließer ist aus dem US 3 707 822 A bekannt.The invention relates to a capper specified in the preamble of claim 1. Art. A generic capper is from the US 3 707 822 A known.

In WO 2006/087088 A gezeigte Verschließer werden in der Praxis so ausgebildet, dass zum Höhenverstellen des Oberteils ein eigener Antriebsmotor montiert wird, z.B. ein Getriebemotor, der über eine Spindel den Oberteil verstellt und unter Verwendung einer Balluffsonde die gewünschte Höhe des Oberteils festlegt. Hierfür wird der Getriebemotor im Bereich des Oberteils angeordnet, oder unterhalb einer Tischplatte, von der die Verstellspindel beispielsweise durch eine Hauptlagerwelle nach oben verläuft. An diesen bekannten Höhenverstelleinrichtungen bedeutet der zusätzliche Antriebsmotor erheblichen Aufwand. Ferner ist der Höhenverstellbereich unzweckmäßig begrenzt, und ist eine indirekte Höheneinstellung über eine Sonde erforderlich. Die Höhenverstellung lässt sich nicht automatisieren und erfordert erheblichen Bauraum. Ferner lässt sich die bekannte Höhenverstelleinrichtung nur schwierig realisieren, wenn im Oberteil Arbeitsmedien wie Flüssigkeiten, elektrischer Strom und Druckluft zum Einsatz kommen. Elektrischer Strom wird über Steuerleitungen zum Ansteuern von Servomotoren benötigt, während Pneumatiksteuerungen für Greifköpfe und dgl. benötigt werden. In modernen Verschließern mit einem Servomotor als Verschließer-Antriebsmotor entfällt unterer Bauraum, so dass ein untenliegender Antriebsmotor zur Höhenverstellung mit dem für die Spindel erforderlichen Durchgang durch eine Hauptlagerwelle nicht möglich sind.In WO 2006/087088 A shown capper are formed in practice so that for height adjustment of the upper part of a separate drive motor is mounted, for example, a geared motor, which adjusts the upper part via a spindle and determines the desired height of the upper part using a Balluff probe. For this purpose, the gear motor is arranged in the region of the upper part, or below a table top, from which the adjusting spindle extends, for example, by a main bearing shaft upwards. At these known height adjustment of the additional drive motor means considerable effort. Furthermore, the height adjustment range is impractically limited, and an indirect height adjustment via a probe is required. The height adjustment can not be automated and requires considerable space. Furthermore, the known height adjustment can be difficult to implement when working media such as liquids, electric power and compressed air are used in the upper part. Electric power is needed via control lines for driving servomotors, while pneumatic controls for gripper heads and the like are needed. In modern cappers with a servo motor as a capper drive motor eliminates lower space, so that a bottom drive motor for height adjustment with the required for the spindle passage through a main bearing shaft are not possible.

Von Interesse sind ferner: US 3 707 822 A , EP 0 571 980 A2 , US 1 598 392 A und DE 10 2008 037 101 A1 .Also of interest are: US 3 707 822 A . EP 0 571 980 A2 . US 1 598 392 A and DE 10 2008 037 101 A1 ,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verschließer der eingangs genannten Art anzugeben, der, insbesondere bei Einsatz der Servomotortechnik, baulich vereinfacht ist und sogar eine automatisierte Höheneinstellung des Oberteils ermöglicht.The invention has for its object to provide a capper of the type mentioned, which is structurally simplified, especially when using the servo motor technology and even allows automated height adjustment of the upper part.

Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.The stated object is achieved with the features of claim 1.

Da der Verschließer-Antriebsmotor neben seiner Antriebsfunktion auch die Höhenverstellfunktion für den Oberteil übernimmt, entfällt die Notwendigkeit eines zusätzlichen Antriebsmotors zur Höhenverstellung, und lässt sich der Verschließer baulich einfacher und so gestalten, dass die Höhenverstellung sogar automatisierbar ist. Das ferngesteuert schaltbare Kupplungssystem ermöglicht es in der Schaltstellung für die Antriebsfunktion, alle im Wesentlichen synchron anzutreibenden Komponenten des Verschließers zentral anzutreiben.Since the capper drive motor in addition to its drive function and the height adjustment function for the upper part takes over, eliminating the need for an additional drive motor for height adjustment, and can the capper structurally simpler and design so that the height adjustment is even automated. The remote-controlled clutch system makes it possible in the switching position for the drive function to drive all components of the closer to be driven substantially synchronously.

Hingegen lässt das in die Schaltstellung für die Höhenverstellfunktion geschaltete Kupplungssystem die Höhenverstellung des Oberteils mittels des Verschließer-Antriebsmotors vornehmen, ohne gleichzeitig drehanzutreibende Komponenten im Oberteil anzutreiben. Vorteile dieses Systems sind unter anderem ein relativ großer Höhenverstellbereich und die abgeschirmte Unterbringung der gesamten antriebstechnischen Komponenten, auch für die Höhenverstellung, so dass weder Reinigungsmedien noch andere äußere Einflüsse zu Beschädigungen oder Verschmutzungen im lnneren des Verschließers führen. Diese Art einer Kapselung ermöglicht es sogar, den Verschließer an bisher unzulässigen Stellen intensiv zu reinigen. Die Höhenverstellung lässt sich komplett automatisieren, z.B. abhängig von Sortenparametern. Außerdem lässt sich mittels des Verschließer-Antriebsmotors eine hohe Verstellgenauigkeit erzielen, beispielsweise je nach Ausführung von etwa ± 0,3 mm. Da mittels des Verschließer-Antriebsmotors, und insbesondere bei automatisierter Höhenverstellung, die Höheneinstellung des Oberteils sehr präzise durchführbar ist, ist es gegebenenfalls möglich, eine bisher zum Einstellen der Höhenlage benötigte Sonde wegzulassen.On the other hand, the clutch system switched into the switching position for the height adjustment function allows the height adjustment make of the upper part by means of the capper drive motor, without simultaneously driving drehajutreibende components in the upper part. Advantages of this system include a relatively large height adjustment range and the shielded housing of the entire drive components, including for the height adjustment, so that neither cleaning media nor other external influences lead to damage or contamination inside the capper. This type of encapsulation even makes it possible to intensively clean the capper at previously unauthorized locations. The height adjustment can be completely automated, eg depending on grade parameters. In addition, a high adjustment accuracy can be achieved by means of the capper drive motor, for example, depending on the design of about ± 0.3 mm. Since by means of the capper drive motor, and in particular in automated height adjustment, the height adjustment of the upper part is very precise feasible, it may be possible to omit a previously required to adjust the altitude probe.

Es ist zwar von einer anderen Behälterbehandlungsmaschine, nämlich einem gattungsfremden Füller gemäß DE 27 36 206 A bekannt, zur Betätigung in Höhenrichtung entweder von Hubspindeln eines Kesseldeckels oder einer Tragsäule einen gemeinsamen Antrieb zu verwenden. Jedoch ist es hierbei erforderlich, vorgesehene Verbindungsschrauben von Hand zu lösen, in die jeweilige Antriebsverbindung umzusetzen, und wieder anzuziehen.Although it is from another container treatment machine, namely a non-generic filler according to DE 27 36 206 A known to use for operation in the height direction of either spindles of a boiler lid or a support column a common drive. However, in this case it is necessary to release provided connecting screws by hand, to convert into the respective drive connection, and to tighten again.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform des Verschließers ist der Verschließer-Antriebsmotor ein Getriebeservomotor, der in einem den Unterteil tragenden Tisch angeordnet ist, d.h. an einer zentralen Stelle des Verschließers, und so, dass er äußeren Einflüssen oder Reinigungsmedien entzogen ist. Der Getriebeservomotor ermöglicht eine präzise und positionsgenaue Steuerung von Drehbewegungen, und erzeugt bei Bedarf z.B. ein hohes Drehmoment oder sehr kleine Drehinkremente.In a preferred embodiment of the capper, the capstan drive motor is a geared servomotor disposed in a bottom supporting table, i. at a central location of the capper, and so that it is removed from outside influences or cleaning media. The geared servomotor allows precise and positionally accurate control of rotational motions, and generates as needed, e.g. a high torque or very small rotary increments.

Nach einem weiteren, besonders wichtigen Gedanken der Erfindung ist der Oberteil bei eingeschalteter Höhenverstellfunktion bis zur Drehentkoppelung vom Verschließer-Antriebsmotor gegenüber dem Oberteil höhenverstellbar. Diese zusätzliche Funktion einer totalen Abkoppelung des Oberteils kann insbesondere wünschenswert sein, wenn in einer Anlage mehrere Verschließer vorhanden sind, die in ihrem Oberteil jeweils nur zyklusweise aktiv sind, während bei passivem Oberteil nur ihr Unterteil zum Behältertransport angetrieben werden muss. Diese zusätzliche Funktion lässt sich ohne nennenswerten Mehraufwand realisieren, und kann mit einem sehr großen Höhenverstellbereich des Oberteils einhergehen.According to another, particularly important idea of the invention, the upper part is height-adjustable with the height adjustment function turned on until the rotational decoupling from the capper drive motor with respect to the upper part. This additional function of a total decoupling of the upper part may be desirable in particular if in a plant several cappers are present, which are only cyclically active in their upper part, while passive upper part only their lower part must be driven to container transport. This additional function can be realized without significant additional effort, and can go hand in hand with a very large height adjustment range of the upper part.

Bei einer weiteren Ausführungsform sind zwischen dem Oberteil und dem Unterteil eine relativ zum Unterteil höhenverstellbare Hohlwelle mit lnnengewinde und in der Hohlwelle eine mit dem Verschließer-Antriebsmotor drehverbundene Gewindespindel mit mit dem Innengewinde kämmendem Außengewinde vorgesehen, wobei die Gewindespindel bei eingeschalteter Oberteil-Höhenverstellfunktion mittels des Verschließer-Antriebsmotors relativ zur Hohlwelle drehbar ist und diese mit dem Oberteil höhenverstellt. Die Hohlwelle wird in einer mit dem Unterteil bzw. Behälterträger verbundenen Außenwelle zumindest axial verschiebbar geführt. Die Außenwelle kann die drehanzutreibenden Komponenten des Oberteils bei geschalteter Antriebsfunktion antreiben.In a further embodiment, between the upper part and the lower part a hollow shaft with inner thread height-adjustable relative to the lower part and provided with a threaded spindle with the female thread meshing with the female thread in the hollow shaft, wherein the threaded spindle by means of the capper Antriebsmotors is rotatable relative to the hollow shaft and this height-adjusted with the upper part. The hollow shaft is guided at least axially displaceable in an outer shaft connected to the lower part or container carrier. The outer shaft can drive the rotating components of the upper part with switched drive function.

Zweckmäßig weist das schaltbare Kupplungssystem, mit dem der Verschließer-Antriebsmotor sowohl zum Drehantreiben verschiedener Komponenten des Verschließers als auch wahlweise zur Höhenverstellung des Oberteils eingesetzt wird, auf einer mit dem Verschließer-Antriebsmotor und der Gewindespindel verbundenen Antriebswelle mit Längskeilstruktur eine linear zwischen Positionen entsprechend der Antriebsfunktion und der Höhenverstellfunktion verstellbare Hohlkeilwelle auf, die in einem Außenrohr angeordnet ist, das den Behälterträger trägt und die Außenwelle antreibt. Zweckmäßig ist dabei zwischen der Hohlkeilwelle und dem Außenrohr eine durch Linearverstellung der Hohlkeilwelle aus- und einrückbare Zahnkupplung vorgesehen, über die die Hohlkeilwelle wahlweise mit dem Außenrohr in Dreheingriff bringbar oder von dem Außenrohr entkoppelbar ist. Durch die Linearverstellung der Hohlkeilwelle wird die Drehverbindung zu zumindest einigen Komponenten im Oberteil unterbrochen, während die Gewindespindel nach wie vor mit dem Verschließer-Antriebsmotor in Drehverbindung ist, so dass die Drehbewegung der Gewindespindel die Hohlwelle verschraubt, die den Oberteil in Höhenrichtung verstellt. lst hingegen die Zahnkupplung im Eingriff, dann werden die mit dem Behälterträger verbundene Außenwelle und die Gewindespindel sowie die höhenverstellbare Hohlwelle gemeinsam drehangetrieben, ohne die Gewindespindel in der Hohlwelle zu verschrauben (Antriebsfunktion).Suitably, the switchable coupling system with which the capper drive motor is used both for rotational driving various components of the capper and optionally for height adjustment of the upper part, on a connected to the capstan drive motor and the threaded spindle drive shaft with longitudinal wedge structure a linear between positions corresponding to the drive function and the height adjustment adjustable wedge shaft, which is arranged in an outer tube which carries the container carrier and drives the outer shaft. Expediently, a toothed coupling which can be disengaged and adjusted by linear adjustment of the hollow splined shaft is provided between the hollow splined shaft and the outer tube, via which the splined shaft can be selectively brought into rotary engagement with the outer tube or decoupled from the outer tube. Due to the linear adjustment of the hollow splined shaft, the rotary connection to at least some components in the upper part is interrupted, while the threaded spindle is still in rotary connection with the capstan drive motor, so that the rotational movement of the threaded spindle screws the hollow shaft, which adjusts the upper part in the vertical direction. If, on the other hand, the toothed coupling is engaged, then the outer shaft connected to the container carrier and the threaded spindle as well as the height-adjustable hollow shaft are rotated together without screwing the threaded spindle in the hollow shaft (drive function).

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist die Zahnkupplung durch Federkraft zur Einrückstellung vorgespannt, vorzugsweise durch zwischen der Hohlwelle und einer Drehlagerung des Außenrohres vorgesehene Federn. Die Federn können so ausgelegt sein, dass die Zahnkupplung im Betrieb des Verschließers bei geschalteter Antriebsfunktion zuverlässig in Eingriff gehalten bleibt.In an advantageous embodiment, the toothed coupling is biased by spring force to the engagement position, preferably provided by between the hollow shaft and a pivot bearing of the outer tube springs. The springs can be designed so that the toothed coupling remains reliably engaged during operation of the capper with switched drive function.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform wird die Zahnkupplung auf pneumatischem Weg ausgerückt. Dies kann direkt oder indirekt über einen fernbetätigbaren Aktuator, wie einen Pneumatikzylinder, vorgenommen werden, der einen linearen Stellhub für die Hohlkeilwelle erzeugt. Unter indirekt kann hierbei eine Ausführungsform zu verstehen sein, bei der eine vom Pneumatikzylinder verstellbare, in der Antriebswelle verschiebbar angeordnete Betätigungswelle eingesetzt wird, um den Stellhub von außen auf die innenliegende Hohlkeilwelle zu übertragen. Alternativ sind jegliche Hubantriebe, wie z.B. Linearservomotoren, Elektromagnete etc. einsetzbar.In an expedient embodiment, the gear coupling is disengaged pneumatically. This can be directly or indirectly via a remote actuatable actuator, such as a Pneumatic cylinders are made, which produces a linear stroke for the hollow spline shaft. Indirectly, an embodiment may be understood here in which an actuating shaft displaceable by the pneumatic cylinder and displaceably arranged in the drive shaft is used in order to transmit the actuating stroke from the outside to the internal hollow splined shaft. Alternatively, any linear actuators, such as linear servomotors, electromagnets, etc. can be used.

Vorwiegend im Hinblick auf eine bequeme Montage des kompakten Kupplungssystems kann zwischen der Betätigungswelle bzw. der Antriebswelle und der Hohlkeilwelle eine wahlweise lösbare Rastkupplung vorgesehen sein. Diese Rastkupplung ist, vorzugsweise, mit sternförmig durch Fenster der Antriebswelle in Eingriffsvertiefungen der Hohlkeilwelle einschiebbaren Rastmitnehmern auf der Betätigungswelle ausgestattet. Die Rastmitnehmer können durch eine relative Teildrehbewegung der Betätigungswelle relativ zur dann stehenden Antriebswelle, vorzugsweise unter Federkraft, eingezogen werden, um die Betätigungswelle und die Antriebswelle voneinander zu trennen, und werden durch eine entsprechende Rück- oder Weiterdrehbewegung wieder aus den Fenstern der Antriebswelle in die Eingriffvertiefungen geschoben.Mainly with regard to a convenient assembly of the compact coupling system can be provided between the actuating shaft or the drive shaft and the hollow spline shaft an optionally releasable detent coupling. This locking coupling is, preferably, equipped with latching projections on the actuating shaft which can be inserted in star-shaped fashion through windows in the drive shaft into engagement recesses of the hollow splined shaft. The Rastmitnehmer can be retracted by a relative partial rotation of the actuating shaft relative to the then stationary drive shaft, preferably under spring force to separate the actuating shaft and the drive shaft from each other, and are by a corresponding return or further rotational movement again from the windows of the drive shaft in the engagement recesses pushed.

Besonders zweckmäßig ist für die drehantreibbaren Komponenten des Oberteils bzw. den Oberteil eine wahlweise betätigbare, vorzugsweise mechanische, pneumatische oder magnetische, Feststellbremse vorgesehen. Vorzugsweise, ist die Feststellbremse zwischen einer Klemmscheibe des Oberteils und einer drehfest abgestützten Deckelscheibe des Oberteils angeordnet. Die Feststellbremse wird für eine Höhenverstellung eingerückt, bis die Höhenverstellung beendet ist. Die Feststellbremse wird jedoch auch eingerückt und eingerückt gehalten, wenn der Oberteil vollständig gegenüber dem Verschließer-Antriebsmotor drehentkoppelt wird. Die eingerückte Feststellbremse nimmt das Reaktionsdrehmoment auf, das beispielsweise bei der Verdrehung der Gewindespindel mittels des Verschließer-Antriebsmotors in der höhenverstellbaren Hohlwelle entsteht, und auch um eine genaue Drehpositionierung des dann passiven Oberteils für den neuerlichen Einsatz sicherzustellen.Particularly expediently, a selectively actuated, preferably mechanical, pneumatic or magnetic, parking brake is provided for the rotationally driven components of the upper part or the upper part. Preferably, the parking brake between a clamping disc of the upper part and a rotatably supported cover plate of the upper part is arranged. The parking brake is engaged for height adjustment until the height adjustment is completed. However, the parking brake is also held engaged and engaged when the upper is fully rotationally coupled relative to the capper drive motor. The engaged parking brake absorbs the reaction torque, which is formed for example during the rotation of the threaded spindle by means of the capper drive motor in the height-adjustable hollow shaft, and also to ensure an accurate rotational positioning of the then passive upper part for the renewed use.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn zwischen dem Oberteil und einer verschließerfesten, zur Verschließerachse parallelen Drehmomentstütze eine wahlweise betätigbare, vorzugsweise pneumatische, und in gelöstem Zustand entlang der Drehmomentstütze verfahrbare Klemmvorrichtung vorgesehen ist, mit der, vorzugsweise, der Oberteil in einer gewählten Höheneinstellung fixierbar ist, und, vorzugsweise, eine im Betrieb des Verschließers drehfest abzustützende Deckelscheibe mit daran angebrachter Verschließerkurve an der Drehmomentstütze in Drehrichtung festlegbar ist. Da die Klemmvorrichtung entlang der Drehmomentstütze verfahrbar ist, und dabei die Deckelscheibe und die Verschließerkurve stützt, wird die Klemmvorrichtung gegebenenfalls bei einer Höhenverstellung nicht eingerückt, damit der Oberteil verstellbar bleibt, sich aber nicht dreht. Im Betrieb des Verschließers (Antriebsfunktion aktiviert) kann die Klemmvorrichtung hingegen, z.B. pneumatisch, angezogen werden, um die eingestellte Höhenposition des Oberteils zu halten. Diese geführte Klemmvorrichtung überträgt auch die von der Feststellbremse aufgenommene Reaktionskraft in die Drehmomentstütze, wenn die Feststellbremse an der Deckelscheibe angeordnet ist.Furthermore, it is expedient if an optionally operable, preferably pneumatic, and in the dissolved state along the torque arm movable clamping device is provided between the upper part and a closer, parallel to the capper torque arm, with, preferably, the upper part is fixed in a selected height adjustment, and, preferably, a non-rotatably supported during operation of the capper lid disc with attached thereto Verschließerkurve on the torque arm in the direction of rotation can be fixed. Since the clamping device along the torque arm is movable, and while the cover plate and the capper curve is supported, the clamping device is optionally not engaged in a height adjustment, so that the upper part remains adjustable, but does not rotate. By contrast, during operation of the closer (drive function activated), the clamping device, eg pneumatically, can be tightened to hold the set height position of the top part. This guided clamping device also transmits the reaction force received by the parking brake to the torque arm when the parking brake is located on the cover disk.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform durchsetzt die Antriebswelle den Verschließer-Antriebsmotor. Die Betätigungswelle für das Kupplungssystem tritt aus dem freien Antriebswellenende aus und ist mit dem dort platzierten Pneumatikzylinder in Wirkverbindung. An der Betätigungswelle kann eine Sicherungsscheibe zur Höhenabfrage der Hohlkeilwelle bzw. der Zahnkupplung und damit indirekt auch des Oberteils angeordnet sein. Dies stellt Informationen zu einer automatisierten Höhenverstellung bereit, die von einer entsprechend ausgelegten Steuerung verarbeitet und gespeichert werden. Hier können zusätzlich Abtaster und/oder Sensoren platziert werden, wie auch gegebenenfalls im lnneren des Kupplungssystems.In an expedient embodiment, the drive shaft passes through the capper drive motor. The actuating shaft for the clutch system exits from the free drive shaft end and is in operative connection with the pneumatic cylinder placed there. On the operating shaft, a locking washer for height inquiry of the hollow splined shaft or the toothed coupling and thus indirectly also the upper part may be arranged. This provides information about automated height adjustment that is processed and stored by an appropriately designed controller. In addition, detectors and / or sensors can be placed here, as well as possibly inside the coupling system.

Bei einer weiteren Ausführungsform sind in einem, vorzugsweise gekapselten und damit problemlos zu reinigenden, Bereich zwischen dem freien Antriebswellenende und dem Pneumatikzylinder ein Sicherungsbolzen für die Rastkupplung sowie Initiatoren (Sensoren, Schalter, Taster und dgl.) zur Zahnkupplungs-Überwachung und gegebenenfalls zur Höhenverstellung platziert. Dieser Bereich des Verschließers ist somit gewinnbringend nutzbar, um beispielsweise Höhenverstellungen des Oberteils automatisiert durchzuführen und dabei genaue Informationen über die eingestellte Höhenposition oder das Ausmaß der Höhenverstellung sowie die ordnungsgemäße Funktion des Kupplungssystems zu erhalten.In another embodiment, a locking pin for the detent coupling and initiators (sensors, switches, buttons and the like.) Are placed in a preferably encapsulated and thus easily cleaned, between the free drive shaft end and the pneumatic cylinder for gear coupling monitoring and, if necessary, for height adjustment , This area of the capper can thus be used profitably, for example, to automatically perform height adjustments of the upper part, thereby obtaining accurate information about the set height position or the extent of the height adjustment and the proper functioning of the coupling system.

Eine zweckmäßige Ausführungsform, bei der z.B. der Oberteil gegenüber dem Verschließer-Antriebsmotor durch eine sehr große Höhenverstellung sogar drehentkoppelt werden kann, ist so ausgebildet, dass der Oberteil zumindest mit der Außenwelle über mehrere in Umfangsrichtung verteilte, als zur Verschließerachse parallel verschiebbare Verdrehsicherungsbolzen drehverbunden ist. Diese Drehverbindung wird durch eine Übermaß-Höhenverstellung des Oberteils bis zur Drehentkopplung des Oberteils vom Verschließer-Antriebsmotor gelöst, indem dabei die Verdrehsicherungsbolzen aus ihrem Eingriff gezogen werden. Dabei kann, vorzugsweise, zwischen der Hohlwelle und dem Oberteil eine Drehlagerung vorgesehen werden, und wird gegebenenfalls zwischen der Hohlwelle und der Außenwelle eine Drehsicherung eingesetzt, um sicherzustellen, dass sich bei drehentkoppeltem Oberteil dennoch die höhenverstellbare Hohlwelle drehen kann, hingegen bei einer Höheneinstellung des Oberteils bei ausgerückter Zahnkupplung und über die Feststellbremse gegen eine Drehbewegung blockiertem Oberteil die Drehsicherung zwischen der Außenwelle und der Hohlwelle die Hohlwelle gegen ein Mitdrehen mit der dann angetriebenen Gewindespindel hindert.An expedient embodiment in which, for example, the upper part can even be rotationally coupled relative to the capper drive motor by a very large height adjustment, is designed so that the upper part is rotatably connected at least to the outer shaft via a plurality of circumferentially distributed, as parallel to the capper axis displaceable anti-rotation. This rotary joint is achieved by an excess height adjustment of the upper part to the rotational decoupling of the upper part of the capper drive motor, while the anti-rotation bolts are pulled out of their engagement. In this case, preferably, between the hollow shaft and the upper part of a rotary bearing are provided, and if necessary, between the hollow shaft and the outer shaft, a rotation lock used to ensure that at drehenktkoppeltem top yet the height-adjustable hollow shaft can rotate, however, at a height adjustment of the upper part with disengaged toothed coupling and the parking brake against a rotational movement blocked upper part, the rotation lock between the outer shaft and the hollow shaft prevents the hollow shaft against rotation with the then driven threaded spindle.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform des Verschließers erfolgen Höhenverstellungen des Oberteils über eine Steuervorrichtung automatisiert, vorzugsweise unter Berücksichtigung in der Steuervorrichtung aufrufbar gespeicherter oder in diese eingegebener Sortenparameter von Behältern und/oder Verschlüssen und/oder Verschließerelement-Typen.In an expedient embodiment of the capper, height adjustments of the upper part take place automatically by means of a control device, preferably taking into account the variety parameters of containers and / or closures and / or capper element types that can be called stored in or entered into the control device.

Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes werden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: einen Vertikalschnitt eines Verschließers,
Fig. 2: einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 zur Verdeutlichung eines Kupplungssystems,
Fig. 3: eine Perspektivansicht einer Antriebswelle mit zugeordneten Komponenten,
Fig. 4: eine Perspektivansicht eines Teiles der Antriebswelle mit Komponenten des Kupplungssystems, und
Fig. 5: einen detaillierten Achsschnitt eines Teiles des Verschließers.

Embodiments of the subject invention will be explained with reference to the drawings. Show it:

Fig. 1: a vertical section of a capper,
Fig. 2: an enlarged section Fig. 1 to illustrate a coupling system,
Fig. 3: a perspective view of a drive shaft with associated components,
Fig. 4: a perspective view of a portion of the drive shaft with components of the clutch system, and
Fig. 5: a detailed axial section of a part of the capper.

In einem in Fig. 1 gezeigten Verschließer V einer nicht im Detail dargestellten Behälterbehandlungsmaschine können Behälter B jeglicher Art und aus jeglichem Material (Glas, HDPE, PET, etc.) mittels Verschließerelementen E mit unterschiedlichen Verschlüssen versehen werden. Die Verschließerelemente E können Schraubverschließer z.B. mit Servoantrieb, Kronenkorker, Naturkorker, Aufdrückverschließer, Anrollverschließer, Siegler und dgl. sein.In an in Fig. 1 shown capper V of a container handling machine not shown in detail can container B of any kind and of any material (glass, HDPE, PET, etc.) are provided by means of Verschließerelementen E with different closures. The capper elements E can screw closers eg with servo drive, crown corker, natural corker, Aufdrückverschließer, roll-capper, sealer and the like. Be.

Der Verschließer V weist einen z.B. tiefliegenden Tisch 1 auf, der mit Standfüßen 2 auf dem Boden steht, und einen Verschließer-Antriebsmotor M, beispielsweise einen Servogetriebemotor, enthält, der Komponenten im Verschließer V drehend und synchron antreibt. Eine Drehmomentstütze 3 ist, vorzugsweise, parallel zur Verschließerachse angeordnet und mit dem Tisch 1 verbunden, und erstreckt sich seitlich in Hochrichtung neben dem Verschließer. Die Drehmomentstütze 3 trägt oberseitig ein Querjoch 4, das z.B. als Kanal zur Medienversorgung (Pneumatik, Elektrik) nutzbar ist, und zu einem z.B. in der Achse des Verschließers V platzierten Elektronikturm 5 führt. Dort kann eine Steuerung des Verschließers V abgeschirmt untergebracht werden.The capper V has a low-lying table 1, for example, which stands with feet 2 on the ground, and a capstan drive motor M, for example, a servo geared motor contains, the components in the capper V rotatably and synchronously drives. A torque support 3 is, preferably, arranged parallel to the capper axis and connected to the table 1, and extends laterally in the vertical direction next to the capper. The torque arm 3 carries on the upper side a transverse yoke 4, which can be used, for example, as a channel for media supply (pneumatics, electrics), and for example placed in the axis of the closer V Elektronic tower 5 leads. There, a controller of the capper V can be shielded housed.

Der Verschließer-Antriebsmotor M wird hier von einer hohlen Antriebswelle 6 durchsetzt, die über ein Kupplungssystem K in einer Schaltstellung für eine Antriebsfunktion einen Behälterträger 7 antreibt, auf dem Behälter B, z.B. Flaschen, angeordnet und durch nicht angedeutete Manipulatoren gegebenenfalls positioniert sind. Mit dem Behälterträger 7, der zu einem in einer Hauptlagerung 48 auf den Tisch 1 gelagerten Unterteil U gehört, ist eine hohle Außenwelle 9 drehfest verbunden, die sich vom Behälterträger 7 in der Achse des Verschließers V nach oben in Richtung zu einem Oberteil O erstreckt. In der Außenwelle 9 ist eine zumindest abschnittsweise ein Innengewinde aufweisende Hohlwelle 10 zumindest höhenverstellbar geführt oder nur angeordnet, in welche von unten eine mit der Antriebswelle 6 drehverbundene Gewindespindel 8 kämmend eingreift. Auf dem oberen Ende der Hohlwelle 10 sind als drehbare Komponenten des Oberteils O scheibenförmige Träger 11 für daran in Umfangsrichtung verteilt montierbare Verschließerelemente E angeordnet. Ferner ist, z.B. optional, eine Halsführung 23, z.B. mit dem Oberteil O mitdrehend verbunden und eine Halsführung 23a, z.B. fest mit dem Deckelteil 15 verbunden vorgesehen, um beim Verschließen der Behälter B zu assistieren. Diese Halsführungen können nicht nur zur Abstützung der Behälter B während dem Verschließvorgang dienen, sondern können auch in einer Neckhandlingbauweise direkt als Behälterträger und/oder in Kombination mit einem Behälterträger 7 eingesetzt werden. Mit den Trägern 11 ist über bolzenförmige Mitnehmer 12 eine Klemmscheibe 13 mitdrehbar verbunden, die sich direkt unterhalb eines drehfest abgestützten Deckelteiles 15 befindet und zur Zusammenarbeit mit einer z.B. pneumatischen, Feststellbremse 14 am Deckelteil 15 bestimmt ist, um beispielsweise bei einer Höhenverstellung des Oberteils O relativ zum Unterteil U die Träger 11 und gegebenenfalls auch die Hohlwelle 10 gegen eine Drehbewegung festzulegen. Am Deckelteil 15 ist unterseitig ein Ringkörper 16 mit einer Verschließerkurve 17 befestigt, in die Mitnehmer 18 z.B. mit Laufrollen an den Verschließerelementen E eingreifen. Hierzu wird eine entsprechend notwendige (nicht gezeigte) Drehmomentabstützung zur Sicherung des korrekten Laufs der Laufrollen eingesetzt. Die Träger 11 sind ferner über einen massiven Hohlwellenabschnitt 19 im Deckelteil 15 drehgelagert, wobei der Hohlwellenabschnitt 19 einen lnnenkanal 20 definiert, in welchem vom Elektronikturm 5 nach unten geführte Medienleitungen über Durchbrüche bis in Bereiche 21 zwischen den Trägern 11 verlegt sein können (nicht gezeigt).The capper drive motor M is here penetrated by a hollow drive shaft 6, which drives a container carrier 7 via a clutch system K in a switching position for a drive function, on the container B, e.g. Bottles are arranged and optionally positioned by means not indicated manipulators. With the container carrier 7, which belongs to a mounted in a main bearing 48 on the table 1 lower part U, a hollow outer shaft 9 is rotatably connected, extending from the container carrier 7 in the axis of the capper V up toward an upper part O. In the outer shaft 9, an at least partially an internal thread having hollow shaft 10 is guided at least adjustable in height or only arranged, in which from below a rotatably connected to the drive shaft 6 threaded spindle 8 meshingly engages. On the upper end of the hollow shaft 10, disc-shaped carriers 11 are arranged as rotatable components of the upper part O for capper elements E which are distributed in the circumferential direction. Furthermore, e.g. optionally, a neck guide 23, e.g. rotatably connected to the top O and a neck guide 23a, e.g. fixedly connected to the lid member 15 is provided to assist in closing the container B. These neck guides can serve not only to support the container B during the closing process, but can also be used in a neck handling directly as a container carrier and / or in combination with a container carrier 7. With the carriers 11, a clamping disc 13 is rotatably connected via bolt-shaped carrier 12, which is located directly below a rotatably supported lid member 15 and for cooperation with a e.g. pneumatic, parking brake 14 on the cover part 15 is determined to set, for example, at a height adjustment of the upper part O relative to the lower part U, the carrier 11 and possibly also the hollow shaft 10 against rotation. On the lid part 15, an annular body 16 is fastened on the underside with a capping cam 17, into which driver 18 e.g. engage with rollers on the closer E elements. For this purpose, a correspondingly necessary (not shown) torque support is used to ensure the correct operation of the rollers. The supports 11 are also rotatably mounted in the cover part 15 via a solid hollow shaft section 19, wherein the hollow shaft section 19 defines an inner channel 20 in which media lines guided downwards from the electronic tower 5 can be laid through openings into regions 21 between the supports 11 (not shown). ,

Am Deckelteil 15 ist ferner eine Vorrichtung 22 montiert, die als stationäre Pick- und Place-Station ausgebildet ist. Die die Außenwelle 9 umgebende Halsführung 23 wird im Betrieb beispielsweise über Mitnehmer 24 drehangetrieben bzw. mitgeschleppt. Auf der Außenwelle 9 ist ferner unterhalb eines nicht näher hervorgehobenen Abstreifrings am oberen Ende ein Mitnehmerkragen 25 angebracht, in welchen (Fig. 5) zur Verschließerachse parallele Verdrehsicherungsbolzen 51 verschiebbar eingreifen, die beispielsweise mit den Trägern 11 verbunden sind, und somit bei einer Höhenverstellung des Oberteils O relativ zum Unterteil U in dem Mitnehmerkragen 25 (dort z.B. in Gleitbuchsen) gleiten und so die Drehbewegung der Außenwelle 9 auf die Träger 11 und die Klemmscheibe 13 übertragen.On the cover part 15, a device 22 is further mounted, which is designed as a stationary pick and place station. The outer guide 9 surrounding the neck guide 23 is rotationally driven during operation, for example via driver 24 or dragged. On the outer shaft 9 is Furthermore, below a not further highlighted stripping ring at the upper end a Mitnehmerkragen 25 is mounted, in which ( Fig. 5 ) parallel to Verschließerachse anti-rotation pin 51 slidably engage, which are connected for example with the carriers 11, and thus at a height adjustment of the upper part O relative to the lower part U in the Mitnehmerkragen 25 (there eg in sliding bushes) slide and so the rotational movement of the outer shaft 9 on the Carrier 11 and the clamping plate 13 transmitted.

Der Deckelteil 15 ist mit dem daran unterseitig angeordneten Ringkörper 16 für die Verschlie-βerkurve 17 und der Komponente 22 durch eine, vorzugsweise pneumatische bzw. federvorgespannte, Klemmvorrichtung 30 am Mitdrehen mit dem Oberteil O gehindert und, falls erforderlich, in der jeweiligen Höheneinstellung des Oberteils O an der Drehmomentstütze 3 festklemmbar. Die gelöste Klemmvorrichtung 30 kann auf der Drehmomentstütze 3 auf- und abgleiten.The lid member 15 is prevented with the thereto arranged on the underside ring body 16 for the Verschlie βerkurve 17 and the component 22 by a, preferably pneumatic or spring-biased clamping device 30 on turning with the upper part O and, if necessary, in the respective height adjustment of the upper part O can be clamped to the torque arm 3. The loosened clamping device 30 can slide up and down on the torque arm 3.

In der hohlen Antriebswelle 6 ist eine Betätigungswelle 27 für das Kupplungssystem K angeordnet und funktionell einem Aktuator A, z.B. einem Pneumatikzylinder 26, zugeordnet. Mit dem Aktuator A lässt sich die Betätigungswelle 27 zumindest in Achsrichtung auf- und abverstellen (Doppelpfeil 31 in Fig. 2), um das Kupplungssystem K in eine Stellung entsprechend einer Antriebsfunktion und in eine Stellung entsprechend einer Höhenverstellfunktion schalten. Bei geschalteter Antriebsfunktion treibt die Antriebswelle 6 den Behälterträger 7, die Außenwelle 9, die Gewindespindel 8 und über die Außenwelle 9 auch zumindest die Träger 11 im Oberteil O synchron an. Zumindest über den Gewindeeingriff zwischen der Gewindespindel 8 und der Hohlwelle 10 rotiert auch die Hohlwelle 10. Bei geschalteter Höhenverstellungsfunktion treibt die Antriebswelle 6 hingegen nurmehr die Gewindespindel 8, um die Hohlwelle 10 nach oben oder unten zu verschieben und den Oberteil O in der Höhenlage zu verstellen, während dann der Behälterträger 7 wie auch die Außenwelle 9 und damit die Träger 11 im Oberteil O stehen. Die gegebenenfalls mit den Trägern 11 verbundene Hohlwelle 10 wird über die betätigte Feststellbremse 14 und die Klemmvorrichtung 13 am Mitdrehen gehindert, so dass die vom Verschlie-βer-Antriebsmotor M erzeugte Drehbewegung der Gewindespindel 8 eine Höhenverstellung der Hohlwelle 10 und damit des Oberteils erzeugt. Ist hingegen (siehe Fig. 5) zwischen dem oberen Ende der Hohlwelle 10 und den Trägern 11 ein Drehlager 52 vorgesehen, dann ist zwischen der Außenwelle 9 und der Hohlwelle 10 eine Drehsicherung 53 (Fig. 5) zweckmäßig, damit bei der Höhenverstellung die Hohlwelle 10 undrehbar in der Außenwelle 9 axial geführt wird, während sich die Gewindespindel 8 dreht.In the hollow drive shaft 6, an actuating shaft 27 is arranged for the clutch system K and functionally associated with an actuator A, for example a pneumatic cylinder 26. With the actuator A, the actuation shaft 27 can be moved up and down at least in the axial direction (double arrow 31 in FIG Fig. 2 ) to switch the clutch system K to a position corresponding to a drive function and to a position corresponding to a height adjustment function. When the drive function is switched, the drive shaft 6 drives the container carrier 7, the outer shaft 9, the threaded spindle 8 and, via the outer shaft 9, at least the carriers 11 in the upper part O synchronously. At least via the threaded engagement between the threaded spindle 8 and the hollow shaft 10 also rotates the hollow shaft 10. When switched height adjustment function drives the drive shaft 6, however, only the threaded spindle 8 to move the hollow shaft 10 up or down and to adjust the top O in the high position while then the container carrier 7 as well as the outer shaft 9 and thus the carrier 11 are in the upper part O. The optionally connected to the carriers 11 hollow shaft 10 is prevented via the actuated parking brake 14 and the clamping device 13 on co-rotation, so that generated by Verschlie βer drive motor M rotational movement of the threaded spindle 8, a height adjustment of the hollow shaft 10 and thus the upper part generates. Is on the other hand (see Fig. 5 ) between the upper end of the hollow shaft 10 and the carriers 11 a pivot bearing 52 is provided, then between the outer shaft 9 and the hollow shaft 10 is a rotation lock 53 (FIGS. Fig. 5 ) expedient, so that during the height adjustment, the hollow shaft 10 is guided non-rotatably in the outer shaft 9 axially, while the threaded spindle 8 rotates.

Das in Fig. 5 gezeigte Drehlager 52 zwischen den Trägern 11 und dem oberen Ende der Hohlwelle 10 ist vor allem dann zweckmäßig (in Kombination mit der Drehsicherung 53), wenn die Höhenverstellung des Oberteils O mittels des Verschließer-Antriebsmotors M auch dazu benutzt wird, um drehbaren Komponenten des Oberteils O von der Antriebswelle 6 vollständig zu entkoppeln, und den Oberteil O vom Unterteil U zu isolieren. Dies kann in einer Betriebsphase des Verschließers V zweckmäßig sein, in welcher dieser als Komponente einer Maschinengruppe nur eine Transportfunktion mittels des Behälterträgers 7 ausführt, hingegen der Oberteil passiv bleibt und keine Verschlüsse aufgebracht werden.This in Fig. 5 shown pivot bearing 52 between the carriers 11 and the upper end of the hollow shaft 10 is particularly useful (in combination with the anti-rotation device 53) when the Height adjustment of the upper part O by means of the capper drive motor M is also used to completely decouple rotatable components of the upper part O of the drive shaft 6, and to isolate the upper part O from the lower part U. This can be expedient in an operating phase of the capper V, in which this performs as a component of a machine group only a transport function by means of the container carrier 7, however, the upper part remains passive and no closures are applied.

Wie aus Fig. 5 in Verbindung mit Fig. 1 zu entnehmen ist, wird diese Drehentkopplung zwischen dem Oberteil O und dem Unterteil U bzw. dem Verschließer-Antriebsmotor M dadurch vorgenommen, dass die Verdrehsicherungsbolzen 51 durch eine Übermaß-Höhenverstellung des Oberteils O nach oben aus dem Mitnehmerkragen 25 der Außenwelle 9 herausgezogen werden. Dabei ist es zweckmäßig, die Feststellbremse 14 einzurücken und eingerückt zu halten, damit die Drehposition des Oberteils O gehalten wird, bis für eine spätere Betriebsphase mit wieder aktivem Oberteil O die Drehsicherungsbolzen 51 wieder in den Mitnehmerkragen 25 eingefahren werden.How out Fig. 5 combined with Fig. 1 can be seen, this rotational decoupling between the upper part O and the lower part U or the capper drive motor M is made in that the anti-rotation pin 51 are pulled out by an excess height adjustment of the upper part O up from the Mitnehmerkragen 25 of the outer shaft 9. It is expedient to engage the parking brake 14 and keep engaged so that the rotational position of the upper part O is held until the rotational locking pin 51 are retracted again into the driving collar 25 for a later phase of operation with re-active shell O.

Fig. 5 deutet im Übrigen an, wie Medienleitungen durch den Hohlwellenabschnitt 19 und Durchbrüche oberhalb der Drehlagerung 52 in die Zwischenräume zwischen den Trägern 11 einführbar sind. Fig. 5 Incidentally, indicates how media lines through the hollow shaft portion 19 and openings above the pivot bearing 52 in the interstices between the carriers 11 are inserted.

Nachstehend wird anhand der Fig. 2 bis 5 das Kupplungssystem K, das in Fig. 1 nur schematisch angedeutet ist, im Detail erläutert.The following is based on the Fig. 2 to 5 the coupling system K, the in Fig. 1 only schematically indicated, explained in detail.

Fig. 2 zeigt einen Kopfabschnitt der Antriebswelle 6, die in ihrer zentralen Innenbohrung die Betätigungswelle 27 enthält. Diese wird durch den Aktuator A von Fig. 1 beispielsweise in Richtung des Doppelpfeiles 31 zwischen zwei unterschiedlichen Höhenpositionen verstellt, um das Kupplungssystem K zwischen der Stellung entsprechend der Antriebsfunktion (in Fig. 2 gezeigt) und der Oberteil-Höhenverstellungsfunktion (nicht gezeigt) umzuschalten. Fig. 2 shows a head portion of the drive shaft 6, which contains the actuating shaft 27 in its central inner bore. This is controlled by the actuator A of Fig. 1 For example, adjusted in the direction of the double arrow 31 between two different height positions to the coupling system K between the position corresponding to the drive function (in Fig. 2 shown) and the top height adjustment function (not shown).

Das Kupplungssystem K umfasst in der gezeigten Ausführungsform eine Zahnkupplung Z sowie eine Rastkupplung R. Die Antriebswelle 6 ist in Drehlagern 33 (Gleitlagern) in einem Außenrohr 47 drehbar gelagert, das am oberen Ende den Behälterträger 7 drehfest abstützt, wobei, vorzugsweise, die nach oben strebende Außenwelle 9 mit dem Behälterträger 7 drehfest verbunden (z.B. verschweißt) oder mit dem Außenrohr 47 verbunden ist. Am oberen Ende ist die Antriebswelle 6 im Bereich des Drehlagers 33 mit dem unteren Ende der Gewindespindel 8 (Außengewinde 8a) verschraubt.The clutch system K comprises in the embodiment shown a toothed coupling Z and a detent coupling R. The drive shaft 6 is rotatably mounted in pivot bearings 33 (plain bearings) in an outer tube 47 which rotatably supports the container carrier 7 at the upper end, wherein, preferably, the upward aspiring outer shaft 9 rotatably connected to the container carrier 7 (eg welded) or connected to the outer tube 47. At the upper end, the drive shaft 6 is screwed in the region of the rotary bearing 33 with the lower end of the threaded spindle 8 (external thread 8a).

Die Zahnkupplung Z besteht aus einer Kreisringscheibe 34 an einem Einsatz 35 im Außenrohr 47 und einer Kreisringscheibe 36 am unteren Ende einer Hohlkeilwelle 37, wobei zwischen den Kreisringscheiben 36, 34 ineinandergreifende Zähne 38 vorgesehen sind, beispielsweise im Detail aus Fig. 4 zu ersehen. Es handelt sich um zueinanderpassende Stirnverzahnungen an den Kreisringscheiben 34, 36. Hierbei korreliert die Anzahl der Einrastmöglichkeiten direkt mit der Teiligkeit, d.h. mit der Anzahl an in dem Verschließer verbauten Verschließerelementen E. Alternativ kann z.B., bei entsprechender Programmierung des Verschließerantriebsmotors M ― in Ausführung eines Getriebeservomotores - die Kopplung auch ohne zur Teiligkeit korrelierende Verzahnung ausgebildet sein.The toothed coupling Z consists of an annular disk 34 on an insert 35 in the outer tube 47 and a circular disk 36 at the lower end of a hollow spline shaft 37, wherein between the annular disks 36, 34 intermeshing teeth 38 are provided, for example, in detail Fig. 4 to see. Here, the number of Einrastmöglichkeiten correlated directly with the division, ie with the number of built in the capper Verschließerelementen E. Alternatively, for example, with appropriate programming of the capstan drive motor M - in execution of a Getriebeservomotores - the coupling may be formed without splitting correlating toothing.

Die Antriebswelle 6 weist in einem oberen Außenumfangsbereich eine Längskeilstruktur 32 auf, in die eine passende Längskeilstruktur 39 der auf der Antriebswelle 6 axial verschiebbaren Hohlkeilwelle 37 eingreift, so dass sich die Hohlkeilwelle 37 und die Antriebswelle 6 synchron drehen. Das Außenrohr 47 ist im Übrigen über nicht dargestellte Drehlager in der Hauptlagerung 48 auf dem Tisch 1 drehbar abgestützt.The drive shaft 6 has, in an upper outer peripheral region, a longitudinal wedge structure 32 into which a suitable longitudinal wedge structure 39 of the hollow wedge shaft 37 axially displaceable on the drive shaft 6 engages, so that the wedge shaft 37 and the drive shaft 6 rotate synchronously. Incidentally, the outer tube 47 is rotatably supported on the table 1 via pivot bearings (not shown) in the main bearing 48.

Die Zahnkupplung Z wird durch Federkraft in die Einrückstellung vorgespannt, und zwar beispielsweise durch Federn 40, die in entsprechenden, in Umfangsrichtung verteilten Sackbohrungen im oberen Stirnende der Hohlkeilwelle 37 platziert sind, und sich an einer Kreisringscheibe 41 abstützen, die am Drehlager 33 anliegt. In der gezeigten Schaltstellung (Antriebsfunktion) ist die Zahnkupplung Z eingerückt. Das obere Stirnende der Hohlkeilwelle 37 hält gegenüber der Kreisringscheibe 41 einen Axialabstand von beispielsweise 4 mm ein. Wie erwähnt, treibt die Antriebswelle 6 über die Rastkupplung R die Hohlkeilwelle 37, die über die Zahnkupplung Z das Außenrohr 47 antreibt, während das obere Ende der Antriebswelle 6 gleichzeitig die Gewindespindel 8 antreibt.The toothed coupling Z is biased by spring force into the engagement position, for example, by springs 40 which are placed in corresponding, circumferentially distributed blind holes in the upper end face of the hollow spline shaft 37, and supported on a circular disk 41 which rests on the pivot bearing 33. In the switching position shown (drive function), the toothed coupling Z is engaged. The upper end face of the hollow spline shaft 37 holds against the annular disc 41 an axial distance of, for example, 4 mm. As mentioned, drives the drive shaft 6 via the locking coupling R, the hollow spline shaft 37 which drives the outer tube 47 via the toothed coupling Z, while the upper end of the drive shaft 6 simultaneously drives the threaded spindle 8.

Die Rastkupplung R hat eine Doppelfunktion. Einerseits verbindet sie in der gezeigten Eingriffsstellung die Antriebswelle 6 mit der Hohlkeilwelle 37, während sie andererseits dazu dient, die Hohlkeilwelle 37 zum Ausrücken der Zahnkupplung Z aus der in Fig. 2 gezeigten Position nach oben zu bewegen, gegebenenfalls bis zur Anlage an der Ringscheibe 41.The locking coupling R has a double function. On the one hand, it connects in the engagement position shown, the drive shaft 6 with the hollow spline shaft 37, while on the other hand serves to the hollow spline shaft 37 for disengaging the gear coupling Z of the in Fig. 2 shown position to move upward, if necessary until it rests against the annular disc 41st

Die Rastkupplung R weist eine mit der Betätigungswelle 27 drehgekoppelt verbundene Innenbuchse 42 auf, und eine in eine lnnenkammer der Antriebswelle 6 eingepresste (oder damit drehgekoppelte) Außenbuchse 43. Die lnnenbuchse 42 weist Eingriffsvertiefungen 44 für die innenliegenden Enden beispielsweise dreier sternförmig angeordneter Rastmitnehmer 45 auf, die in der Außenbuchse 43, beispielsweise unter Federkraft, radial verschiebbar sind und mit ihren äußeren Enden in Eingriffsvertiefungen 46 in der Innenwand der Hohlkeilwelle 37 eingreifen. Die Rastmitnehmer 45 werden beispielsweise durch Federkraft in Richtung zur Innenbuchse 42 beaufschlagt. Die Eingriffsvertiefungen 44 der Innenbuchse, die relativ zu der Außenbuchse 43 drehbar ist, weisen in Umfangsrichtung beispielsweise mit einer Drittelteilung variierende Eingriffstiefe auf, so dass durch eine Sechstelteildrehung der Betätigungswelle 27 (Doppelpfeil 31' in Fig. 2) mit der lnnenbuchse 42 relativ zur Antriebswelle 6 die Rastmitnehmer 45, die durch Fenster 49 der Antriebswelle 6 nach außen greifen, in die Fenster 49 zurück und aus dem Eingriff mit den Eingriffsvertiefungen 46 gezogen werden können, um die Antriebswelle 6 von der Hohlkeilwelle 37 zu trennen. Diese Funktion der Rastkupplung R wird vor allem bei der Montage oder Demontage des Kupplungssystems K zweckmäßig.The detent clutch R has an inner bushing 42 coupled in a rotationally coupled manner to the actuating shaft 27, and an outer bushing (or thus rotationally coupled) pressed into an inner chamber of the drive shaft 6. The inner bushing 42 has engagement recesses 44 for the inner ends, for example three star-shaped detent drivers 45 arranged in a star shape. in the outer sleeve 43, for example, under spring force, are radially displaceable and engage with their outer ends in engagement recesses 46 in the inner wall of the hollow spline shaft 37. The Rastmitnehmer 45 are acted upon, for example by spring force in the direction of the inner sleeve 42. The engagement recesses 44 of the inner sleeve, which is rotatable relative to the outer sleeve 43, have circumferentially, for example, a third division varying depth of engagement, so that by a six -square rotation of the actuating shaft 27 (double arrow 31 'in Fig. 2 ) with the inner bushing 42 relative to the drive shaft 6, the Rastmitnehmer 45, which engage through window 49 of the drive shaft 6 to the outside, in the window 49 back and out of engagement with the engagement recesses 46 can be pulled to the drive shaft 6 of the hollow spline shaft 37 separate. This function of the detent clutch R is particularly useful during assembly or disassembly of the coupling system K.

Zum Schalten des Kupplungssystems K in die Stellung entsprechend der Höhenverstellfunktion wird die Betätigungswelle 27 nur linear auf- und abverstellt, wie erwähnt. Die Zahnkupplung Z und die Rastkupplung R werden, natürlich, nur bei stillgesetztem Verschließer-Antriebsmotor M betätigt.For switching the coupling system K in the position corresponding to the height adjustment function, the actuating shaft 27 only linearly up and down, as mentioned. The toothed clutch Z and the detent clutch R are, of course, operated only when the capper drive motor M is stopped.

Die Ansicht der Antriebswelle 6 in Fig. 3 verdeutlicht, wie die Rastmitnehmer 45 durch die Fenster 49 oberhalb der Längskeilstruktur 32 nach außen vortreten (entsprechend der Position in Fig. 2), und dass die Betätigungswelle 27 am freien unteren Antriebswellenende aus dieser austritt und dort beispielsweise die Sicherungsscheibe 28 zur Höhenabfrage durch beispielsweise die in Fig. 1 schematisch angedeuteten Initiatoren 29 trägt. Als lnitiatoren 29 können vielfältige Abfragesysteme zum Einsatz kommen, wie z.B. Näherungsinitiatoren, Tastschalter etc. Je nach Einbauposition und Ausführung kann auch nur ein einzelner derartiger Sensor eingesetzt sein. Ferner sind in Fig. 3 zwei Sicherungsbolzen 50 für die Rastkupplung R angedeutet, die bei Bedarf manuell oder durch einen nicht gezeigten Aktuator oder dgl. Verstellt oder entfernt werden können, um die Rastkupplung R beispielsweise zu lösen.The view of the drive shaft 6 in Fig. 3 illustrates how the Rastmitnehmer 45 through the windows 49 above the longitudinal wedge structure 32 to the outside (according to the position in Fig. 2 ), And that the actuating shaft 27 exits at the free lower end of the drive shaft from this and there, for example, the lock washer 28 for height inquiry by, for example, the in Fig. 1 schematically indicated initiators 29 carries. As initiators 29, a variety of interrogation systems can be used, such as proximity sensors, push buttons, etc. Depending on the installation position and design, only a single such sensor can be used. Furthermore, in Fig. 3 two locking pins 50 for the locking coupling R indicated that can be adjusted or removed manually or by an actuator, not shown, or the like, if necessary, to solve the locking coupling R, for example.

In Fig. 4 sind, beispielsweise von unten, mehrere Komponenten des Kupplungssystems K auf die Antriebswelle 6 aufgefädelt, nämlich, beginnend von unten, der Einsatz 35, die Kreisringscheiben 34, 36 mit den Stirnverzahnungen 38, die Hohlkeilwelle 37 mit den am oberen Stirnende sichtbaren Federn 40, die Kreisringscheibe 41, und schließlich das Drehlager 33 (Gleitlager).In Fig. 4 are, for example, from below, threaded several components of the coupling system K on the drive shaft 6, namely, starting from below, the insert 35, the annular discs 34, 36 with the spur gears 38, the hollow spline shaft 37 with the visible at the upper end of the springs 40, the Annular disk 41, and finally the pivot bearing 33 (plain bearing).

Die Zahnkupplung Z wird pneumatisch, hier indirekt über die Betätigungswelle 27, gegen Vorspannung durch die Federn 40 ausgerückt. Das korrekte Ausrücken der Zahnkupplung Z wird über einen speziellen Tastschalter (nicht gezeigt) rückgemeldet, beispielsweise auf pneumatischem Weg. Somit finden das Ausrücken der Zahnkupplung und die Rückmeldung des vollzogenen Ausrückvorganges innerhalb des Verschließers V rein auf pneumatischem Weg statt. Nach Ausrücken der Zahnkupplung Z kann zur Höhenverstellung der Verschließer-Antriebsmotor M wieder in Gang gesetzt werden, um die gewünschte Höhe des Oberteils O einzustellen oder sogar den Oberteil O total zu isolieren. Dabei lässt sich ein relativ großer Höhenverstellbereich nutzen, wobei zur Höhenverstellung kein zusätzlicher Antriebsmotor eingesetzt wird. Die gesamte Antriebstechnik und die inneren Komponenten sind gegenüber Reinigungsmedien und anderen Außeneinflüssen abgeschirmt, wodurch der Verschließer V auch an bisher unzulässigen Stellen intensiv gereinigt werden kann. Die Höhenverstellung ist, vorzugsweise, komplett automatisiert, beispielsweise unter Berücksichtigung von Sortenparametern ausführbar, und zwar über eine nicht gezeigte Steuerung des Verschließers V. Es lässt sich beispielsweise ein Höhenverstellbereich von etwa 250 mm erzielen, wobei die Verstellgenauigkeit dank der Präzision des Getriebeservomotors je nach Ausführung bei etwa ± 0,2 mm liegt. Hierbei ist auch die Spindelsteigung von Einfluss. Als zusätzlicher Vorteil lässt sich der Oberteil O komplett vom Verschließer-Antriebsmotor M drehentkoppeln, um nur die Transportfunktion des Behälterträgers 7 nutzen zu können.The toothed coupling Z is pneumatically, here indirectly disengaged via the actuating shaft 27, against bias by the springs 40. The correct disengagement of the toothed clutch Z is fed back via a special push-button switch (not shown), for example pneumatically. Thus, the disengagement of the gear coupling and the feedback of the completed disengagement process take place within the closer V purely pneumatic manner. After disengaging the toothed coupling Z can for height adjustment of the capper drive motor M can be restarted to set the desired height of the top O or even to totally isolate the top O. In this case, a relatively large height adjustment range can be used, wherein no additional drive motor is used for height adjustment. The entire drive technology and the internal components are shielded from cleaning media and other external influences, as a result of which the capper V can also be intensively cleaned at hitherto impermissible locations. The height adjustment is, preferably, completely automated, for example, taking into account variety parameters executable, via a not shown control of the closer V. It can, for example, achieve a height adjustment of about 250 mm, the adjustment accuracy thanks to the precision of the transmission servo motor depending on the design is about ± 0.2 mm. Here also the spindle pitch is of influence. As an additional advantage, the upper part O can be completely coupled by the capper drive motor M in order to be able to use only the transport function of the container carrier 7.

Eine Höhenverstellung des Oberteils wird beispielsweise wie folgt vorgenommen, ausgehend von einem Produktionszustand:

1. Der Verschließer V wird entweder an einem willkürlichen Stillstandspunkt oder einem festgelegten Drehwinkel zur Höhenverstellung stillgesetzt.
2. Der Oberteil O wird mittels der Feststellbremse 14, 13 in Drehrichtung festgelegt.
3. Die Zahnkupplung Z wird ausgerückt, um die Drehverbindung zwischen der Hohlkeilwelle 37 und dem Außenrohr 47 zu unterbrechen.
4. Die Klemmung 30 an der Drehmomentstütze 3 wird gelöst und das Oberteil dadurch höhenverschiebbar gemacht.
5. Ein spezieller Sensor oder die lnitiatoren 29 melden das ordnungsgemäße Ausrücken der Zahnkupplung Z, und geben sozusagen die Freigabe zur Höhenverstellung an die Steuerung.
6. Der Verschließer-Antriebsmotor M wird durch die Steuerung eingeschaltet und dreht je nach Übersetzung und Gewindesteigung der Gewindespindel 8 die Gewindespindel 8, bis die Hohlwelle 10 auf die gewünschte Höheneinstellung kommt, die entweder programmiert oder durch nicht dargestellte Sensoren ermittelt wird. Der Verschließer-Antriebsmotor M wird stillgesetzt.
7. Der Pneumatikzylinder 26 entlastet die Betätigungswelle 27, so dass die Federn 40 die Hohlkeilwelle 37 nach unten schieben und die Zahnkupplung Z einrücken. Über den Verschließerantriebsmotor kann eine langsame Drehung der Antriebswelle 6 erfolgen (Schleichgang), um die Eingriffsposition der Stirnverzahnungen 38 an den Kreisringscheiben 34, 36 zu finden. Das ordnungsgemäße Einrücken der Zahnkupplung Z wird registriert und an die Steuerung gemeldet. Damit wird ein Freigabebefehl ausgegeben, der die Schaltung in die Antriebsfunktion bestätigt.
8. Die Klemmung 30 an der Drehmomentstütze 3 wird fixiert und das Oberteil dadurch in der Höhenposition verriegelt.
9. Die Feststellbremse 14 wird gelöst. Die Lösestellung der Feststellbremse 14 wird an die Steuerung gemeldet.
10. Der Verschließer wird wieder in den Produktionsbetrieb genommen.

A height adjustment of the upper part is carried out, for example, as follows, starting from a production state:

1. The obturator V is stopped either at an arbitrary standstill point or a fixed rotation angle for height adjustment.
2. The upper part O is determined by means of the parking brake 14, 13 in the direction of rotation.
3. The toothed clutch Z is disengaged to interrupt the rotational connection between the hollow spline shaft 37 and the outer tube 47.
4. The clamp 30 on the torque arm 3 is released and made the upper part thereby height-displaceable.
5. A special sensor or initiators 29 signal the proper disengagement of the toothed clutch Z, and, so to speak, give the release for height adjustment to the controller.
6. The capstan drive motor M is turned on by the controller and rotates depending on the ratio and thread pitch of the threaded spindle 8, the threaded spindle 8 until the hollow shaft 10 comes to the desired height setting, which is either programmed or determined by sensors, not shown. The capper drive motor M is stopped.
7. The pneumatic cylinder 26 relieves the operating shaft 27, so that the springs 40, the hollow spline shaft 37 to slide down and engage the gear coupling Z. About the capper drive motor, a slow rotation of the drive shaft 6 take place (creep) to find the engaged position of the spur gears 38 on the annular discs 34, 36. Proper engagement of the toothed clutch Z is registered and reported to the controller. This outputs a release command confirming the shift to the drive function.
8. The clamp 30 on the torque arm 3 is fixed and the upper part thereby locked in the height position.
9. The parking brake 14 is released. The release position of the parking brake 14 is reported to the controller.
10. The capper is returned to production.

Besonders zweckmäßig wird hier eine automatisierte Höhenverstellung vorgenommen. Dies ist auch dann zweckmäßig, wenn der Verschließer in einer Reinraum-Umgebung arbeitet, weil dann kein Bedienungspersonal in den Reinraum einzutreten braucht, um eine Höhenverstellung vorzunehmen. Dank des großen Höhenverstellbereiches können alle bekannten Behältergrößen gefahren werden. Ferner ist es möglich, allen möglichen Verschließerarten (ALU, SV, KK, NK, ASK, etc.) und alle Verschließergrößen (TK) mit dieser Höhenverstellung zu bestücken.Particularly useful here is an automated height adjustment made. This is also useful if the capper works in a clean room environment, because then no operator needs to enter the clean room to make a height adjustment. Thanks to the large height adjustment range, all known container sizes can be driven. Furthermore, it is possible to equip all possible types of capper (ALU, SV, KK, NK, ASK, etc.) and all capper sizes (TK) with this height adjustment.

Claims

A closer (V) for containers (B), comprising a container carrier (7), which can be driven by a closer drive motor (M) for transporting the containers on a lower part (U), and an upper part (O), which carries at least one closer element (E) and which can also be driven by the closer drive motor (M), said upper part (O) being adjustable relative to the lower part (U) at least for adaptation of the closer (V) to different container heights, characterized in that the height position of the upper part (O) is adjustable by means of the closer drive motor (M), and that a clutch system (K) is provided, which selectively can be switched between a drive function and an upper-part height position adjustment function.
A closer according to claim 1, characterized in that the closer drive motor (M) is a gear servo-drive motor arranged in a table (1) carrying the lower part (U).
A closer according to claim 1, characterized in that, when the upper-part height position adjustment function is activated, the upper part (O) is vertically adjustable relative to the lower part until it is rotationally decoupled from the closer drive motor (M).
A closer according to at least one of the claims 1 to 3, characterized in that the upper part (O) and the lower part (U) have provided between them a hollow shaft (10), which is provided with an interior thread and which is vertically adjustable relative to the lower part (U) in an outer shaft (9) connected to the container carrier (7), and that a threaded spindle (8) is disposed in the interior of the hollow shaft (10) and is rotationally connected to the closer drive motor (M), the threaded spindle (8) being provided with an exterior thread (8a meshing with the interior thread of the hollow shaft (10), and that, when the upper-part height position adjustment function is activated, the threaded spindle (8) is adapted to be rotated relative to the hollow shaft (10) by means of the closer drive motor (M) and vertically adjusts the hollow shaft (10) and the height position of the upper part (O) relative to the outer shaft (9).
A closer according to claim 4, characterized in that the clutch system (K) comprises a hollow spline shaft (37), which is provided on a drive shaft (6) with a longitudinal key structure (32), the hollow spline shaft (37) being connected to the closer drive motor (M) and the threaded spindle (8) and which is adapted to be linearly adjusted on the drive shaft (6) and in the interior of an outer tube (47) connected to the container carrier (7) between positions corresponding to the drive function and the upper-part height position adjustment function, and that a geared coupling (Z, 38) is provided between the hollow spline shaft (37) and the outer tube (47), said gear coupling (Z, 38) being adapted to be engaged and disengaged by the linear adjustment of the hollow spline shaft (37) and being adapted to be used for selectively establishing a rotary connection between the hollow spline shaft (37) and the outer tube (47).
A closer according to claim 5, characterized in that the geared coupling (Z, 38) is spring-biased into the position of engagement, preferably by means of springs (40) provided between the hollow spline shaft (37) and a rotary bearing (33) of the drive shaft (6) in the outer tube (47).
A closer according to claim 5, characterized in that the geared coupling (Z) is adapted to be disengaged directly or indirectly by a remotely controllable actuator (A), preferably a pneumatic cylinder (26), the gear coupling (Z) being preferably disengageable indirectly by means of an operating shaft (27), which is linearly displaceable by the pneumatic cylinder and which is displaceably arranged in the drive shaft (6) and coupled to the hollow spline shaft (37).
A closer according to claim 7, characterized in that the operating shaft (27) and the hollow spline shaft (37) have provided between them a selectively releasable detent coupling (R), preferably a detent coupling (R) provided with locking detent entrainers (45) in a star-shaped arrangement which are arranged on the operating shaft (27) and which are adapted to be inserted through windows (49) of the drive shaft (6) into engagement recesses (46) of the hollow spline shaft (37), the locking entrainers (45) being retractable into the windows (49), preferably under spring force, by f a partial rotational movement of the operating shaft (27) relative to the drive shaft (6).
A closer according to at least one of the preceding claims, characterized in that a selectively operable, preferably mechanical, pneumatic or magnetic locking brake (14) is provided for the rotationally drivable upper part (O), said locking brake (14) being preferably provided between a clamping disk (13) of the upper part (O) and a non-rotatably supported cover disk (15).
A closer according to at least one of the preceding claims, characterized in that a selectively actuable, preferably pneumatic, clamping device (30) is provided between the upper part (O) and a torque support (3), which is fixedly secured to the closer and which extends parallel to the closer axis, which is adapted to be displaced along the torque support (3), by means of which preferably the upper part (0) can be fixed in a selected height position, and by means of which, preferably, as well a cover disk (15) can be fixed at the torque support (3) which cover disk (15) has attached thereto a closer guide cam (16, 17) and which is to be non-rotatably supported when the closer (V) is in closing operation.
A closer according to claim 7, characterized in that the drive shaft (6) penetrates the closer drive motor (M) downwardly, that the operating shaft (27) exits through a free drive shaft end and is operatively connected to the pneumatic cylinder (26), and that the operating shaft (27) has arranged thereon a safety disk (28) for detecting the height position either of the hollow spline shaft (37) or of the gear coupling (Z) or of the upper part (O), respectively.
A closer according to claim 11, characterized in that, a safety pin for the detent coupling (R) as well as initiators (29) used for monitoring the height position adjustment and/or the geared coupling (2, 58) are positioned in a preferably encapsulated area between the free drive shaft end and the pneumatic cylinder (26).
A closer according to claim 4, characterized in that the upper part (O) is rotationally connected at least to the outer shaft (9) via a plurality of circumferentially distributed rotation-prevention pins (51) which are displaceable parallel to the closer axis, and that the rotary connection can be separated by an excess vertical adjustment of the upper part (O) until the upper part (O) is rotationally decoupled from the closer drive motor (M), wherein, preferably, a rotary bearing (52) is provided between the hollow shaft (10) and the upper part (O) and an anti-rotation device (53) is provided between the hollow shaft (10) and the outer shaft (9).
A closer according to at least one of the preceding claims, characterized in that adjustments of the height position of the upper part (O) can be executed in an automated mode via a control device, preferably with consideration of sort parameters of containers and/or closers and/or closer element types, the sort parameters being retrievably stored in the control device or are inputted therein.