EP2387542A2 - Verschliesserkopf für behälterverschliessmaschinen sowie behälterverschliessmaschine - Google Patents

Verschliesserkopf für behälterverschliessmaschinen sowie behälterverschliessmaschine

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Publication number
EP2387542A2
EP2387542A2 EP09796309A EP09796309A EP2387542A2 EP 2387542 A2 EP2387542 A2 EP 2387542A2 EP 09796309 A EP09796309 A EP 09796309A EP 09796309 A EP09796309 A EP 09796309A EP 2387542 A2 EP2387542 A2 EP 2387542A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
head
receptacle
closure
closing
axis
Prior art date
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Granted
Application number
EP09796309A
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English (en)
French (fr)
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EP2387542B1 (de
Inventor
Matthias Naaber
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.)
KHS GmbH
Original Assignee
KHS GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by KHS GmbH filed Critical KHS GmbH
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Priority to SI200930831T priority patent/SI2387542T1/sl
Publication of EP2387542A2 publication Critical patent/EP2387542A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2387542B1 publication Critical patent/EP2387542B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • 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
    • B67B3/2066—Details of capping heads

Definitions

  • the invention relates to a capping head for use in container sealing machines for closing bottles or similar containers with closures, for example with screw caps, according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a container closing machine for closing bottles or similar containers with such closures according to the preamble Claim 15.
  • Container closing machines for closing bottles or other containers are known in different designs.
  • container sealing machines are also known for closing bottles or other containers with screw caps.
  • the application of these closures on the container by screwing onto an external thread, which is provided in the region of the respective container mouth, by screwing with a Verschierwerkmaschine, which is equipped with a receptacle for the respective closure forming capper head.
  • the closure of the respective container takes place in such a way that the respective closure is first received in the receptacle of the closing head.
  • the closure head is at least frictionally, i. held on the container opening by means of clamping and then screwed onto the respective container with the capping head rotating about a capping axis or about an axis of the receptacle.
  • grooves and / or corrugations are provided, which thus make possible at least a partial positive connection by a toothing of the contours of the surface contiguous to one another.
  • the container With this screwing on, the container lies axially against the capping head or against the closure held in this capping head, i. in the direction of the axis of the recording with a certain force, for example, with a force of 20 kp or about 200N pressed on.
  • the object of the invention is to show a capper head, which ensures reliable closure of bottles or similar containers even with larger tolerances of the container closures.
  • a capper head according to the patent claim 1 is formed.
  • a container closure machine is the subject of patent claim 15.
  • FIG. 1 in a simplified representation of a container sealing machine of rotating design for closing bottles or similar containers with container closures in the form of cap-like screw caps;
  • FIG. 2 is a perspective detail view of the closing head of a closing tool or screw capper of the container closing machine of FIG. 1;
  • FIG. 3 shows the closing head of FIG. 2 in a perspective detail view and in section, together with a screw cap also shown in section;
  • Fig. 4 shows the capper head in vertical section, together with a partial view of a screw cap.
  • the container sealing machine of general design generally designated 1 in FIG. 1 serves to close bottles 2 with cap-like screw caps 3, each integral with a bottom 3.1, with a cap edge 3.2 and with ribbing 3.2.1 on the cap edge 3.2, for example made of plastic are made.
  • This outer corrugation 3.2.1 is generally suitable for the inner contour 21 of a single head piece 16.
  • the container closing machine 1 consists in the manner known to those skilled in a rotatable about a vertical machine axis MA rotatably rotor 4, on whose circumference a plurality of Verschdorfpositionen 5 u.a. are each formed with a closing tool 6 in the form of a screw capper and each with a container carrier 7 for hanging support of the respective bottle 2.
  • the closing tools 6 of the closing positions 5 essentially consist of an electromotive drive 8, of a spindle 9 oriented with its axis parallel to the vertical machine axis, which is drivingly connected at its upper end to the drive 8 or to the motor shaft of this drive 8, With this, the respective screw cap 3 is removed at a non-illustrated closure transfer position with circulating rotor 4, then placed by lifting the respective bottle 2 against the capper head 10 on the bottle mouth and then on the The capper head 10, which is driven in rotation about its axis VA by the drive 8, is screwed onto the relevant bottle 2 or onto an external thread provided in the region of the bottle mouth, as is also known to the person skilled in the art.
  • central mechanical drives for capper and mechanically derived drives of the spindles 9 are known or devices in which the capper head is lowered onto a standing or suspended bottle.
  • each capper head 10 is u.a. from a bearing element or a Verschnoverkopfbasis 11, which is provided at the lower end of the spindle 9 or a spindle portion, namely spring-axially displaceable in the axial direction of the spindle 9, but drivingly connected to the spindle 9.
  • the closure head 10 is fastened with its locking head axis VA coaxially with the spindle axis on the spindle 9.
  • the closure head base 11 is formed as a molded part of a suitable material, for example of a metallic material, in one piece with an upper, plate-shaped base portion 12, which in the illustrated embodiment has a substantially square shape in plan view, and four each at a corner portion of the portion 12 provided, over a common bottom of the base portion 12 wegumble corner posts 13 made.
  • the Corner posts 13 are each designed as an angle piece with two legs 13.1 arranged at least with their outer, ie facing away from each other surface planes in planes parallel to the axis VA and perpendicular to the top and bottom of the base portion 12 and also perpendicular to each peripheral side of this base portion 12 are.
  • each corner post 13 closes at their mutually facing surface sides an angle of 90 ° with each other, which opens to the periphery of the capping head 10 and the Verschiererkopfbasis 11 out.
  • the posts are not designed as an elbow with two legs but as fingers or columns, so that each finger or column serves as a holder and / or storage for one or two joints.
  • the capper head base 11 is further formed in the center of the base portion 12 with an opening 14 which serves to fasten the capping head 10 to the spindle 9 and is provided internally with suitable connecting means, for example with an internal thread.
  • To reinforce the closure head base 11 in the region of the opening 14 of the base portion 12 is integrally formed on its upper side with an opening 14 enclosing annular projection 15.
  • Each capping head 10 further consists of a sleeve-like head piece 16, which serves for receiving the respective screw cap 3 and for screwing this closure 3 onto the respective bottle 2 to be closed.
  • the sleeve-like head piece 16 is formed in the illustrated embodiment of a total of four segments 17, which complement each other to the sleeve-like head piece 16 and each adjacent surfaces 18 adjoin each other, (surfaces) lie in planes that are radial or substantially to the axis KA the sleeve-like head piece 16 are oriented.
  • the head piece 16 forms an opening on the inside, which is open at the lower side of the base portion 12, but slightly spaced from this bottom upper end 16.1 of the head piece 16 and also at the base portion 12 remote from the lower end 16.2 of the head piece 16.
  • the segments 17 are in the region of the lower end 16.2 of the head piece 16 with their surfaces 18 against each other, so that the axis formed by the axis of the opening 19 KA of Head 16 is coaxially aligned with the axis VA and the inner surface of the opening 19 in both an upper Opening portion 19.1, as well as in a lower portion 19.2 Vietnamesezylinderför- mig or substantially circular cylindrical is formed.
  • the inner diameter of the opening portion 19.1 is slightly larger than the inner diameter of the opening 14 in the illustrated embodiment.
  • the inner diameter of the opening portion 19.2 is slightly larger than the inner diameter of the opening portion 19.1.
  • the opening portion 19.2 forms the receptacle 20 for receiving and holding a respective screw cap 3 by clamping. With the header 16 empty, i. in the absence of screw 3 in the receptacle 20, the inner diameter of the opening portion 19.2 is therefore slightly smaller than the outer diameter of the cap-like screw caps third
  • the head piece 16 and the segment 17 forming this head piece are designed at the lower end 16.2 with a rounded end face. Furthermore, at the lower end 16.2, the opening section 19.2 merges into an opening section 19.3 which is somewhat larger in diameter and then forms the lower, open end of the opening 19 or receptacle 20.
  • annular axial bearing surface 22 is formed in the opening 19, against which the respective recorded in the receptacle 20 screw 3 is supported when closing with its bottom 3.1, thereby u.a. a clear axial positioning of each screw 3 in the receptacle 20 is achieved.
  • the segments 17 are each provided with two over the outer surface of these segments or the head piece 16 wegumble, ear or lug-like in the illustrated embodiment, holding arms 23, in such a way that the two support arms 23 in an axial direction tangential to the axis KA concentrically enclosing circle line are offset from each other and each support arm 23 is in the region of a surface 18, namely the top 16.1 of the head piece 16 substantially closer than the bottom 16.2 of this head piece.
  • the bearing holes 25 pass through in the support arms 23 and are held at both ends to one of the corner posts 13, the segments 17 are pivotally connected to the Versch redesignerkopfbasis 11.
  • the bearing pins 24 each extend between two corner posts 13 and are aligned with their axis parallel to one side of the substantially square executed base portion 12 of the Verschiererkopfbasis 11 and thus tangent to a the axes VA and KA concentrically enclosing circle line, so the segments 17 about the axis of the associated hinge pin 24 at least at the lower end 16.2 of the head piece 16 relative to the axis KA are radially outwardly and inwardly pivotable.
  • the holding arms 23 With their sides facing away from each other, the holding arms 23 are supported in each case against a leg 13.1 of the relevant corner post 13, so that the segments 17 are held non-displaceably on the hinge pin 24 in the axial direction of the hinge pin 24.
  • an axis KA concentrically enclosing annular spring element 26 is provided on the outer surface of the head piece 16, which engages for its axial securing in an annular groove of the outer surface of the head piece 16 and in the illustrated embodiment of an O-ring of a rubber-elastic material is formed. With the spring element 26, the segments 17 are biased radially inwardly relative to the axis KA for clamping the respective screw cap 3 in the receptacle 20.
  • the segments 17, including their holding arms 23, are ideally each made identically from a suitable material, for example made of metal or a suitable plastic, so that the closing head 10 mirrors in all planes including the axes VA and KA and oriented perpendicular to the peripheral sides of the closure head base 11 - Is formed or rotationally symmetrical.
  • a suitable material for example made of metal or a suitable plastic
  • the closing head 10 mirrors in all planes including the axes VA and KA and oriented perpendicular to the peripheral sides of the closure head base 11 - Is formed or rotationally symmetrical.
  • non-symmetrical embodiments are conceivable or embodiments in which at least one segment 17 is not stored suspended, but is rigidly connected to the Verschmaschineerkopfbasis 11 in particular the base portion 12.
  • each segment 17 formed by the respective pivot pin 24 has a radial distance X from the axis VA or KA which is greater than the maximum radial distance x which the pivotal axis .alpha Having this segment 17 formed axial contact surface 22 of the axis VA or KA.
  • the bottle 2 After placing the screw cap 3 on the mouth region of a bottle 2, the bottle 2 is pressed against the screw 3 with the force F of, for example, 20 kp or about 200N, so that by this force F over each segment 17 an additional radial clamping force F 'on the in the receptacle 20 recorded closure 3 is exercised.
  • the magnitude of the clamping force F ' results from the force F and the transmission ratio of the lever arms a and A.
  • lever arm a is the mean effective distance of the axial bearing surface 22 from the axis of the associated hinge pin 24 and the lever arm A, the average effective distance of the radial bearing surface 21 from the axis of this bearing pin 24th
  • each hinge pin 24 from a reference plane BE enclosing the open side of the receptacle 2 and oriented perpendicular to the axis KA is greater than the distance y of the axial abutment surface 22 from this reference plane BE.
  • the closure head 10 thus u.a. the advantage that a reliable clamping of the respective screw cap 3 is achieved by the additional radial clamping force F 'even with larger tolerances and the diameter of the screw caps 3.
  • tolerances are caused, for example, by a shrinkage of plastics screw closures 3 and / or by a thickness which is difficult or impossible to control in terms of thickness or which is difficult to control on the screw caps 3.
  • the hinge pin 24 lie in a plane that intersects the segments 17 in the middle or below the middle and this plane is perpendicular to the axis KA.
  • the spring element 26 attached to the segments 17 from the outside at the lower end, one or more expanding spring elements are arranged at the upper end.
  • some of the lever arm ratios described above reverse according to the desired force action or must be adjusted accordingly.
  • the head piece 16 has a total of four movable segments 17, which are pivotally provided on the capper head base 11.
  • the number of movable segments 17 may also deviate from this.
  • two or three or more than four segments 17 may be provided, which then in each case, for example, in a common plane arranged axes are tangential to the Verschwinerkopfachse VA concentrically surrounding imaginary circular line are pivotable.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Of Jars (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)

Abstract

Verschließerkopf für Behälterverschließmaschinen (1 ) zum Verschließen von Flaschen oder dergleichen Behältern mit Verschlüssen, mit einem Kopfstück, mit einer am Kopfstück gebildeten und an der Unterseite des Verschließerkopfes sowie des Kopfstückes offenen Aufnahme für jeweils einen Verschluss, wobei die Aufnahme bezogen auf eine Achse der Aufnahme wenigstens eine radiale sowie auch wenigstens eine axiale Anlagefläche für den jeweiligen in der Aufnahme aufgenommen Verschluss bildet, und wobei die radiale Anlagefläche für ein zumindest kraftschlüssiges Halten des jeweiligen Verschlusses in der Aufnahme zumindest teilweise von mindestens einem beweglichen Segment gebildet ist, welches zumindest im Bereich der radialen Anlagefläche wenigstens radial zur Achse der Aufnahme beweglich ist.

Description

Verschließerkopf für Behälterverschließmaschinen sowie Behälterverschließmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf einen Verschließerkopf zur Verwendung bei Behälterverschließmaschinen zum Verschließen von Flaschen oder dergleichen Behältern mit Verschlüssen, beispielsweise mit Schraubverschlüssen, gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Behälterverschließmaschine zum Verschließen von Flaschen oder dergleichen Behältern mit derartigen Verschlüssen gemäß Oberbegriff Patentanspruch 15.
Behälterverschließmaschinen zum Verschließen von Flaschen oder anderen Behältern sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Bekannt sind insbesondere auch Behälterverschließmaschinen zum Verschließen von Flaschen oder ande- ren Behältern mit Schraubverschlüssen. Das Aufbringen dieser Verschlüsse auf die Behälter erfolgt durch Aufschrauben auf ein Außengewinde, welches im Bereich der jeweiligen Behältermündung vorgesehen ist, und zwar durch Aufschrauben mit einem Verschließwerkzeug, welches mit einem eine Aufnahme für den jeweiligen Verschluss bildenden Verschließerkopf ausgestattet ist. Im Detail erfolgt das Verschließen des jeweiligen Behälters so, dass der jeweilige Verschluss zunächst in der Aufnahme des Verschließerkopfes aufgenommen wird. Im Anschluss daran wird der im Verschließerkopf zumindest kraftschlüssig, d.h. durch Klemmen gehaltene Verschluss auf die Behälteröffnung aufgesetzt und dann mit dem um eine Verschließerkopfachse bzw. um eine Achse der Aufnahme rotierend angetrie- benen Verschließerkopf auf den jeweiligen Behälter aufgeschraubt. Hierbei wird bei einer kraftschlüssigen Verbindung nicht ausgeschlossen, dass Rillen und/oder Riffelungen vorgesehen sind, die damit zumindest einen teilweisen Formschluss durch eine Verzahnung der gegeneinander anliegenden Oberflächenkonturen ermöglichen.
Bei diesem Aufschrauben liegt der Behälter gegen den Verschließerkopf bzw. gegen den in diesem Verschließerkopf gehaltenen Verschluss axial, d.h. in Richtung der Achse der Aufnahme mit einer gewissen Kraft, beispielsweise mit einer Kraft von 20 kp oder etwa 200N angepresst an.
Für ein zuverlässiges und ausreichend dichtes Verschließen der Behälter ist es erforderlich, dass der jeweilige Behälterverschluss ausreichend fest, d.h. mit ausreichend hohem Drehmoment auf den zu verschließenden Behälter aufgeschraubt wird, und zwar unabhängig von Toleranzen, die die Behälterverschlüsse üblicher- weise insbesondere auch in Bezug auf den wirksamen Außendurchmesser aufweisen und die die kraftschlüssige Verbindung bzw. die Klemmbefestigung des jeweiligen Behälterverschlusses im Verschließerkopf stark beeinträchtigen können.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verschließerkopf aufzuzeigen, der auch bei größeren Toleranzen der Behälterverschlüsse ein zuverlässiges Verschließen von Flaschen oder dergleichen Behältern gewährleistet. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verschließerkopf entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine Behälterverschließmaschine ist Gegenstand des Patentanspruchs 15.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbei- spiel näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in vereinfachter Darstellung eine Behälterverschließmaschine umlaufender Bauart zum Verschließen von Flaschen oder dergleichen Behältern mit Behälterverschlüssen in Form von kappenartigen Schraubverschlüssen; Fig. 2 in perspektivischer Einzeldarstellung den Verschließerkopf eines Verschließwerkzeugs bzw. Schraubverschließers der Behälterverschließmaschine der Figur 1 ;
Fig. 3 den Verschließerkopf der Figur 2 in perspektivischer Einzeldarstellung und im Schnitt, zusammen mit einem ebenfalls im Schnitt dargestellten Schraubverschluss;
Fig. 4 den Verschließerkopf im Vertikalschnitt, zusammen mit einer Teildarstellung eines Schraubverschlusses.
Die in der Figur 1 allgemein mit 1 bezeichnete Behälterverschließmaschine umlau- fender Bauart dient zum Verschließen von Flaschen 2 mit kappenartigen Schraubverschlüssen 3, die jeweils einstückig mit einem Boden 3.1, mit einem Kappenrand 3.2 und mit einer Riffelung 3.2.1 am Kappenrand 3.2 beispielsweise aus Kunststoff gefertigt sind. Diese Außenriffelung 3.2.1 ist in der Regel passend zu der Innen- konturierung 21 eines einzelnen Kopfstückes 16.
Die Behälterverschließmaschine 1 besteht in der dem Fachmann bekannten Weise aus einem um eine vertikale Maschinenachse MA umlaufend antreibbaren Rotor 4, an dessen Umfang mehrere Verschließpositionen 5 u.a. mit jeweils einem Verschließwerkzeug 6 in Form eines Schraubverschließers und mit jeweils einem Behälterträger 7 zur hängenden Halterung der jeweiligen Flasche 2 ausgebildet sind. Die Verschließwerkzeuge 6 der Verschließpositionen 5 bestehen im Wesentlichen aus je einem elektromotorischen Antrieb 8, aus einer mit ihrer Achse parallel zur vertikalen Maschinenachse orientierten Spindel 9, die mit ihrem oberen Ende antriebsmäßig mit dem Antrieb 8 bzw. mit der Motorwelle dieses Antriebs 8 verbunden ist, sowie aus einem am unteren Ende vorgesehenen und axial gefederten Verschließerkopf 10. Mit diesem wird bei umlaufendem Rotor 4 der jeweilige Schraubverschluss 3 an einer nicht dargestellten Verschlussübergabeposition abgenommen, dann durch Anheben der jeweiligen Flasche 2 gegen den Verschließerkopf 10 auf die Flaschenmündung aufgesetzt und anschließend über den vom Antrieb 8 über die Spindel rotierend um seine Achse VA angetriebenen Verschließerkopf 10 auf die betreffende Flasche 2 bzw. auf ein im Bereich der Flaschen- mündung vorgesehenes Außengewinde aufgeschraubt wird, wie dies dem Fachmann ebenfalls bekannt ist. Natürlich sind dem Fachmann auch zentrale mechanische Antriebe für Verschließer und daraus mechanisch abgeleitete Antriebe der Spindeln 9 bekannt oder Vorrichtungen, bei denen der Verschließerkopf auf eine stehende oder hängend gehaltene Flasche abgesenkt wird.
Wie insbesondere die Figuren 2 - 4 zeigen, besteht jeder Verschließerkopf 10 u.a. aus einem Lagerelement oder einer Verschließerkopfbasis 11, welche an dem unteren Ende der Spindel 9 oder eine Spindelabschnitts vorgesehen ist, und zwar in Achsrichtung der Spindel 9 gefedert verschiebbar, aber antriebsmäßig mit der Spindel 9 verbunden. Der Verschlusskopf 10 ist mit seiner Verschlusskopfachse VA achsgleich mit der Spindelachse an der Spindel 9 befestigt.
Die Verschließerkopfbasis 11 ist als Formteil aus einem geeigneten Material, beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff einstückig mit einem oberen, plat- tenförmigen Basisabschnitt 12, der bei der dargestellten Ausführungsform in Draufsicht eine im Wesentlichen quadratische Form aufweist, und mit vier jeweils an einem Eckbereich des Abschnittes 12 vorgesehenen, über eine gemeinsame Unterseite des Basisabschnittes 12 wegstehenden Eckpfosten 13 hergestellt. Die Eckpfosten 13 sind jeweils als Winkelstück mit zwei Schenkeln 13.1 ausgeführt, die zumindest mit ihren außenliegenden, d.h. voneinander abgewandten Oberflächenseiten in Ebenen parallel zu der Achse VA sowie senkrecht zur Ober- und Unterseite des Basisabschnittes 12 und auch senkrecht zu jeweils einer Umfangsseite dieses Basisabschnittes 12 angeordnet sind.
Die beiden Schenkel 13.1 jedes Eckpfostens 13 schließen an ihren einander zugewandten Oberflächenseiten einen Winkel von 90° miteinander ein, der sich zum Umfang des Verschließkopfes 10 bzw. der Verschließerkopfbasis 11 hin öffnet. Bei einer nicht gezeigten Variante sind die Pfosten nicht als Winkelstück mit zwei Schenkeln sondern als Finger oder Säulen ausgeführt, so dass jeder Finger oder jede Säule als Halterung und/oder Lagerung für ein oder zwei Gelenke dient. Die Verschließerkopfbasis 11 ist in der Mitte des Basisabschnittes 12 weiterhin mit einer Öffnung 14 ausgebildet, die zur Befestigung des Verschließerkopfes 10 an der Spindel 9 dient und innenliegend mit geeigneten Verbindungsmitteln, beispielsweise mit einem Innengewinde versehen ist. Zur Verstärkung der Verschließerkopfbasis 11 im Bereich der Öffnung 14 ist der Basisabschnitt 12 an seiner Oberseite einstückig mit einem die Öffnung 14 umschließenden ringartigen Vorsprung 15 ausgebildet.
Jeder Verschließerkopf 10 besteht weiterhin aus einem hülsenartigen Kopfstück 16, welches zur Aufnahme des jeweiligen Schraubverschlusses 3 und zum Aufschrauben dieses Verschlusses 3 auf die jeweilige, zu verschließende Flasche 2 dient. Das hülsenartigen Kopfstück 16 ist bei der dargestellten Ausführungsform von insgesamt vier Segmenten 17 gebildet, die sich zu dem hülsenartigen Kopfstück 16 ergänzen und hierzu jeweils aneinander benachbarten Flächen 18 aneinander anschließen, die (Flächen) in Ebenen liegen, die radial oder im Wesentlichen zur Achse KA des hülsenartigen Kopfstückes 16 orientiert sind.
Das Kopfstück 16 bildet innenliegend eine Öffnung 19, die an dem der Unterseite des Basisabschnittes 12 benachbarten, von dieser Unterseite aber etwas beabstandeten oberen Ende 16.1 des Kopfstückes 16 sowie auch an dem dem Basisabschnitt 12 abgewandten unteren Ende 16.2 des Kopfstückes 16 offen ist. Zumindest dann, wenn sich im Verschließerkopf 10 bzw. im Kopfstück 16 kein Schraubverschluss 3 befindet, liegen die Segmente 17 im Bereich des unteren Endes 16.2 des Kopfstückes 16 mit ihren Flächen 18 gegeneinander an, sodass die von der Achse der Öffnung 19 gebildete Achse KA des Kopfstückes 16 achsgleich mit der Achse VA liegt und die Innenfläche der Öffnung 19 sowohl in einem oberen Öffnungsabschnitt 19.1 , als auch in einem unteren Abschnitt 19.2 kreiszylinderför- mig oder im Wesentlichen kreiszylinderförmig ausgebildet ist.
Der Innendurchmesser des Öffnungsabschnittes 19.1 ist bei der dargestellten Aus- führungsform etwas größer als der Innendurchmesser der Öffnung 14. Der Innendurchmesser des Öffnungsabschnittes 19.2 ist etwas größer als der Innendurchmesser des Öffnungsabschnittes 19.1. Der Öffnungsabschnitt 19.2 bildet die Aufnahme 20 zum Aufnehmen und Halten jeweils eines Schraubverschlusses 3 durch Klemmen. Bei leerem Kopfstück 16, d.h. bei fehlendem Schraubverschluss 3 in der Aufnahme 20 ist der Innendurchmesser des Öffnungsabschnittes 19.2 daher etwas kleiner als der Außendurchmesser der kappenartigen Schraubverschlüsse 3.
An der eine radiale Anlagefläche 21 für die Schraubverschlüsse 3 bildenden Innenfläche ist der Öffnungsabschnitt 19.2 mit einer Riffelung versehen, die der Riffelung 3.2.1 am Umfang bzw. am Kappenrand 3.2 der Schraubverschlüsse 3 entspricht, sodass jeder in der Aufnahme 20 aufgenommene Schraubverschluss 3 mit seiner Riffelung Riffelung 3.1 passend in die RiffelungRiffelung der Anlagefläche 21 eingreift.
Um das Einführen des jeweiligen Schraubverschlusses 3 in das Kopfstück 16 bzw. die Aufnahme 20 zu erleichtern, sind das Kopfstück 16 und die dieses Kopfstück bildende Segment 17 am unteren Ende 16.2 mit einer abgerundeten Stirnfläche ausgeführt. Weiterhin geht am unteren Ende 16.2 der Öffnungsabschnitt 19.2 in einen im Durchmesser noch etwas vergrößerten Öffnungsabschnitt 19.3 über, der dann das untere, offene Ende der Öffnung 19 oder Aufnahme 20 bildet.
Durch den stufenförmigen Übergang zwischen den Öffnungsabschnitten 19.1 und 19.2 ist in der Öffnung 19 eine ringförmige axiale Anlagefläche 22 gebildet, gegen die der jeweilige, in der Aufnahme 20 aufgenommene Schraubverschluss 3 beim Verschließen mit seinem Boden 3.1 abstützt, wodurch u.a. auch eine eindeutige axiale Positionierung jedes Schraubverschlusses 3 in der Aufnahme 20 erreicht ist.
Die Segmente 17 sind jeweils mit zwei über die Außenfläche dieser Segmente bzw. des Kopfstückes 16 wegstehenden, bei der dargestellten Ausführungsform ohr- oder laschenartig ausgebildeten Haltearmen 23 versehen, und zwar derart, dass die beiden Haltearme 23 in einer Achsrichtung tangential zu einer die Achse KA konzentrisch umschließenden Kreislinie gegeneinander versetzt sind und sich jeder Haltearm 23 im Bereich einer Fläche 18 befindet, und zwar der Oberseite 16.1 des Kopfstückes 16 wesentlich näherliegend als der Unterseite 16.2 dieses Kopfstückes. Mit Hilfe von Lagerbolzen 24, die Lagerbohrungen 25 in den Haltearmen 23 durchgreifen und jeweils beidendig an einem der Eckpfosten 13 gehalten sind, sind die Segmente 17 gelenkig mit der Verschließerkopfbasis 11 verbunden.
Im Detail erstrecken sich die Lagerbolzen 24 jeweils zwischen zwei Eckpfosten 13 und sind mit ihrer Achse parallel zu einer Seite des im wesentlichen quadratisch ausgeführten Basisabschnittes 12 der Verschließerkopfbasis 11 und damit tangential zu einer die Achsen VA bzw. KA konzentrisch umschließenden Kreislinie orien- tiert, sodass die Segmente 17 um die Achse des zugehörigen Gelenkbolzens 24 zumindest am unteren Ende 16.2 des Kopfstückes 16 bezogen auf die Achse KA radial nach außen und nach innen schwenkbar sind. Mit ihren einander abgewandten Seiten stützen sich die Haltearme 23 jeweils gegen einen Schenkel 13.1 des betreffenden Eckpfostens 13 ab, sodass die Segmente 17 in Achsrichtung der Ge- lenkbolzen 24 nicht verschiebbar auf den Gelenkbolzen 24 gehalten sind.
Im Bereich des unteren Endes 16.2 ist auf der Außenfläche des Kopfstückes 16 ein die Achse KA konzentrisch umschließendes ringförmiges Federelement 26 vorgesehen, welches zu seiner axialen Sicherung in eine Ringnut der Außenfläche des Kopfstückes 16 eingreift und bei der dargestellten Ausführungsform von einem O-Ring aus einem gummielastischen Material gebildet ist. Mit dem Federelement 26 sind die Segmente 17 bezogen auf die Achse KA zum Festklemmen des jeweiligen Schraubverschlusses 3 in der Aufnahme 20 radial nach innen federnd vorgespannt.
Die Segmente 17 sind einschließlich ihrer Haltearme 23 idealerweise jeweils identisch aus einem geeigneten Material, beispielsweise aus Metall oder einem geeigneten Kunststoff gefertigt, sodass der Verschließerkopf 10 in allen die Achsen VA und KA einschließenden und senkrecht zu den Umfangsseiten der Verschließer- kopfbasis 11 orientierten Ebenen Spiegel- bzw. rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Natürlich sind auch nicht symmetrische Ausführungsformen denkbar oder Ausführungsformen, bei denen mindestens ein Segment 17 nicht gelagert aufgehängt ist, sondern starr mit der Verschließerkopfbasis 11 insbesondere dem Basisabschnitt 12 verbunden ist.
Wie insbesondere die Figur 4 zeigt, besitzt die von dem jeweiligen Gelenkbolzen 24 gebildete Schwenkachse jedes Segmentes 17 von der Achse VA bzw. KA einen radialen Abstand X der größer ist als der maximale radiale Abstand x, den die an diesem Segment 17 gebildete axiale Anlagefläche 22 von der Achse VA bzw. KA aufweist. Dies bedeutet, dass aus Druckkräften F, die über einen in der Aufnahme 20 aufgenommenen Schraubverschluss 3 auf die Anlagefläche 22 einwirken, Momente M um die Achsen der Gelenkbolzen 24 resultieren, die (Momente) im Sinne eines Schließens des Kopfstückes 16, d.h. im Sinne eines Schwenkens der Segmente 17 radial nach innen wirken, sodass der Halt des jeweiligen Schraubverschlusses 3 in der Aufnahme 20 durch Klemmen noch verstärkt wird.
Bei der Aufnahme des jeweiligen Schraubverschlusses 3 wird dieser unter leichtem Öffnen des Kopfstückes 20, d.h. unter leichtem Schwenken der Segmente 17 an dem unteren Ende 16.2 gegen die Wirkung des Federelementes 26 in die Aufnahme 20 eingebracht und in dieser Aufnahme durch die Wirkung des Federelementes 26 durch Klemmsitz gehalten. Durch den gegen die Anlagefläche 22 anliegenden Boden 3.1 besitzt der Schraubverschluss 3 in der Aufnahme 20 eine vorgege- bene Lage, in der dieser Schraubverschluss mit seinem unteren, offenen Randbereich über die Unterseite 16.1 vorsteht. Nach dem Aufsetzen des Schraubverschlusses 3 auf den Mündungsbereich einer Flasche 2 wird die Flasche 2 mit der Kraft F von beispielsweise 20 kp oder etwa 200N gegen den Schraubverschluss 3 angepresst, sodass durch diese Kraft F über jedes Segment 17 eine zusätzliche radiale Klemmkraft F' auf den in der Aufnahme 20 aufgenommenen Verschluss 3 ausgeübt wird. Die Größe der Klemmkraft F' ergibt sich dabei aus der Kraft F und dem Übersetzungsverhältnis der Hebelarme a und A.
Hierbei ist der Hebelarm a der mittlere wirksame Abstand der axialen Anlagefläche 22 von der Achse des zugehörigen Gelenkbolzens 24 und der Hebelarm A der mittlere wirksame Abstand der radialen Anlagefläche 21 von der Achse dieses Lagerbolzens 24.
Es besteht somit die Möglichkeit, abhängig von der einzelnen Verschließaufgabe und erforderlichen Verschließkraft, die Klemmkraft durch Änderung der Hebelarme bzw. des Hebelarmverhältnisses a zu A und/oder y zu Y in der gewünschten Art und Weise einzustellen oder zu variieren.
Nach dem Aufschrauben des Schraubverschlusses 3 auf die betreffende Flasche 2 kann durch den Wegfall der Kraft F und auch der zusätzlichen Anpresskraft F' bedingt durch das Absenken der Flasche 2 von dem Verschließerkopf 10 und/oder durch das Anheben des Verschließerkopfes 10 von der Flasche 2 der Verschlie- ßerkopf 10 problemlos von dem auf die Flasche 2 aufgeschraubten Schraubver- schluss 3 getrennt werden.
Wie die Figur 4 auch zeigt, ist der Abstand Y jedes Gelenkbolzens 24 von einer die offene Seite der Aufnahme 2 einschließenden und senkrecht zur Achse KA orientierten Bezugsebene BE größer als der Abstand y der axialen Anlagefläche 22 von dieser Bezugsebene BE.
Insbesondere durch die Anordnung der von den Lagerbolzen 24 gebildeten Schwenkachsen der Segmente 17 im Bezug auf die axiale Anlagefläche 22 weist der Verschließerkopf 10 somit u.a. den Vorteil auf, dass ein zuverlässiges Festklemmen des jeweiligen Schraubverschlusses 3 durch die zusätzliche radiale Klemmkraft F' selbst bei größeren Toleranzen auch des Durchmessers der Schraubverschlüsse 3 erreicht ist. Derartige Toleranzen sind beispielsweise durch eine nicht oder nur schwer kontrollierbare Schrumpfung von aus Kunststoff gefertigten Schraubverschlüssen 3 und/oder durch einen in der Dicke nicht oder nur schwer kontrollierbaren Farbauftrag auf die Schraubverschlüsse 3 bedingt.
In einer nicht dargestellten Variante ist es vorgesehen, dass die Gelenkbolzen 24 in einer Ebene liegen, die die Segmente 17 in der Mitte oder unterhalb deren Mitte schneidet und diese Ebene senkrecht zu der Achse KA steht. In einem derartigen Fall kann es von Vorteil sein, dass statt des von außen am unteren Ende auf die Segmente 17 angebrachten Federelements 26, am oberen Ende ein oder mehrere spreizende Federelemente angeordnet werden. Wie für den Fachmann ersichtlich, kehren sich bei derartigen Ausführungsvarianten einige der vorstehend beschriebenen Hebelarmverhältnisse entsprechend der gewünschten Kraftwirkung um oder müssen entsprechend analog angepasst werden.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne das dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass das Kopfstück 16 insgesamt vier bewegliche Segmente 17 aufweist, die schwenkbar an der Verschließerkopfbasis 11 vorgesehen sind. Die Anzahl der beweglichen Segmente 17 kann hiervon auch abweichen. So können beispielsweise zwei oder drei oder aber mehr als vier Segmente 17 vorgesehen sein, die dann jeweils um z.B. in einer gemeinsamen Ebene angeordnete Achsen tangential zu einer die Verschließerkopfachse VA konzentrisch umschließenden gedachten Kreislinie schwenkbar sind.
Bezugszeichenliste
1 Behälterverschließmaschine
2 Flasche
3 kappenartiger Schraubverschluss
3.1 Boden des Schraubverschlusses
3.2 Kappenrand des Schraubverschlusses
3.2.1 RiffelungRiffelung
4 Rotor
5 Verschließposition
6 Verschließwerkzeug
7 Behälterträger
8 Antrieb
9 Spindel
10 Verschließerkopf
11 Verschließerkopfbasis
12 Basisabschnitt
13 Eckpfosten
13.1 Schenkel
14 Befestigungsöffnung
15 ringartiger Vorsprung
16 Kopfstück
16.1 Oberseite des Kopfstückes 16
16.2 Unterseite des Kopfstücke
17 Segment des Kopfstückes 16
18 Fläche
19 Kopfstücköffnung
19.1 - 19.3 Öffnungsabschnitt
20 Aufnahme
21 radiale Anlagefläche mit RiffelungRiffelung
22 axiale Anlagefläche
23 Haltearm
24 Gelenkbolzen
25 Lagerbohrung
26 Federelement
a, A Hebelarm x, X radialer Abstand y. Y axialer Abstand
F axiale Anpresskraft
F1 radiale Anpresskraft
M Moment
BE Bezugsebene
KA Achse des Kopfstücks 16
VA Achse des Verschließerkopfes 10

Claims

Patentansprüche
1. Verschließerkopf für Behälterverschließmaschinen (1) zum Verschließen von Flaschen oder dergleichen Behältern (2) mit Verschlüssen (3), mit einem Kopfstück (16), mit einer am Kopfstück gebildeten und an der Unterseite des Verschließerkopfes (10) sowie des Kopfstückes (16) offenen Aufnahme (20) für jeweils einen Verschluss (3), wobei die Aufnahme (20) bezogen auf eine Achse (KA) der Aufnahme (20) wenigstens eine radiale sowie auch wenigstens eine axiale Anlagefläche (21 , 22) für den jeweiligen in der Aufnahme (20) aufgenommen Verschluss (3) bildet, und wobei die radiale Anlagefläche (21) für ein zumindest kraftschlüssiges Halten des jeweiligen Verschlusses (3) in der Aufnahme (20) zumindest teilweise von mindestens einem beweglichen Segment (17) gebildet ist, welches zumindest im Bereich der radialen Anlagefläche (21) wenigstens radial zur Achse (KA) der Aufnahme (20) beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Anlagefläche (22) zumindest teilweise an dem wenigstens einen beweglichen Segment (17) vorgesehen ist, und dass das wenigstens eine bewegliche Segment (17) an einer Verschlie- ßerkopfbasis (11) derart geführt oder gelagert ist, dass eine auf die axiale Anlagefläche (22) ausgeübte Druckkraft (F) eine bezogen auf die Achse (KA) der Aufnahme (20) radial nach innen wirkende Klemmkraft (F') des beweglichen Segmentes (17) bewirkt.
2. Verschließerkopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfstück (16) aus wenigstens zwei, bevorzugt aus wenigstens drei die Aufnahme (20) bildenden beweglichen Segmenten (17) besteht.
3. Verschließerkopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfstück (16) aus wenigstens vier beweglichen Segmenten (17) besteht.
4. Verschließerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens zwei Segmente (17), die sich zu einem hülsenartigen Kopfstück (16) mit einer an der Kopfstückunterseite (16.2) und an einer Kopfstückoberseite (16.1) offenen Hülsenöffnung (19) ergänzen, dass die Aufnahme (20) für den wenigstens einen Verschluss (3) von einem Öffnungsabschnitt (19.2) der Hülsenöffnung (19) gebildet ist, der einen vergrößerten Querschnitt aufweist und an den sich zum oberen Ende (16.1) des Kopfstückes (16) hin ein Öffnungsabschnitt (19.1) mit reduziertem Querschnitt anschließt, und dass die radiale Anlagefläche (21) von der Innenfläche des Öffnungsabschnittes (19.2) mit größerem Querschnitt und die axiale Anlagefläche (22) von einem stufenförmigen Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten Öffnungsabschnitt (19.2, 19.1) gebildet sind.
5. Verschließerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine bewegliche Segment (17) um wenigstens eine Schwenkachse (24) senkrecht zur Achse (KA) der Aufnahme (20) an der Verschließerkopfbasis (11) gehalten ist.
6. Verschließerkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (24) des wenigstens einen beweglichen Segmentes (17) von der Achse (KA) der Aufnahme (20) einen radialen Abstand (X) aufweist, der größer ist als der radiale Abstand (x) der axialen Anlagefläche (22) von dieser Achse (KA).
7. Verschließerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine bewegliche Segment (17) wenigstens einen, vorzugsweise wenigstens zwei voneinander beabstandete Halterarme (23) aufweist, die über die Außenfläche des Segmentes (17) wegstehen und mit denen das Segment (17) an der Verschließerkopfbasis (11) schwenkbar gehalten ist.
8. Verschließerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschließerkopfbasis (11) einen an dem Verschließwerkzeug (6) befestigbaren Basisabschnitt (12) sowie wenigstens zwei über eine dem Kopfstück zugewandte Unterseite des Basisabschnittes (12) wegstehende Lagerelemente (13) aufweist, zwischen denen das wenigstens eine bewegliche Segment (17) schwenkbar gelagert ist.
9. Verschließerkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Basisabschnitt (12) mit mehreren Lagerelementen (13) ausgebildet ist, die jeweils in demselben radialen Abstand von der Achse (KA) der Aufnahme (20) um diese Achse in gleichmäßigen Winkelabständen verteilt vorgesehen sind, und dass jeweils zwischen zwei benachbarten Lagerabschnitte Lagerelementen (13) wenigstens ein bewegliches Segment (17) schwenkbar gelagert ist.
10. Verschließerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren beweglichen Segmenten (17) diese iden- tisch ausgebildet sind, und/oder dass der Verschließerkopf (10) einschließlich seines Basiselementes (11) und seines Kopfstücks (16) spiegelsymmetrisch zu wenigstens einer die Achse (KA) der Aufnahme (20) einschließenden Ebene ausgeführt ist.
11. Verschließerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine bewegliche Segment (17) durch Federmittel (26) in die radial innenliegende Position vorgespannt ist.
12. Verschließerkopf nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Federmittel (26) in der Nähe der Unterseite (16.2) des Kopfstücks (16) in zwingender Art und Weise auf das wenigstens eine bewegliche Segment (17) angebracht ist oder auf dieses einwirkt und insbesondere das Federmittel (26) ein O-Ring ist.
13. Verschließerkopf nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Federmittel (26) in der Nähe der Oberseite (16.1) des Kopfstücks (16) angeordnet ist und in spreizender Art und Weise an dem wenigstens einen beweglichen Segment (17) angebracht ist oder auf dieses einwirkt.
14. Verschließerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlüsse Schraubverschlüsse (3) sind.
15. Behälterverschließmaschine zum Verschließen von Flaschen oder dergleichen Behältern (2) mit Verschlüssen, beispielsweise mit Schraubverschlüssen (3), mit einem oder mehreren Verschließpositionen (5), von denen jede zumindest ein Verschließwerkzeug (6) mit einem eine Aufnahme (20) für jeweils einen Verschluss (3) bildenden Verschließerkopf (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschließerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
16. Behälterverschließmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere an einem um eine vertikale Maschinenachse (MA) umlaufend antreibbaren Rotor (4) gebildeten Verschließpositionen (5) vorgesehen sind, von denen jede zumindest ein Verschließwerkzeug (6) mit einem eine Aufnahme (20) für jeweils einen Verschluss (3) bildenden Verschließerkopf (10), welcher nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 16 ausgebildet ist.
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