-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anbringen eines Schraubverschlusses an einem Behälter. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Anbringen eines Schraubverschlusses an einem Behälter. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Anbringen eines Schraubverschlusses mit Aufsatz.
-
Aus der Praxis sind Vorrichtungen zum Anbringen eines Schraubverschlusses an einem Behälter bekannt, bei denen der Schraubverschluss auf ein Öffnungsgewinde des Behälters aufgesetzt wird. Um den auf das Öffnungsgewinde aufgesetzten Schraubverschluss mit dem Öffnungsgewinde zu verschrauben, weisen die bekannten Vorrichtungen ein Reibrad auf. Dieses Reibrad wird mit seinem Umfang mit dem Umfang des auf das Öffnungsgewinde des Behälters aufgesetzten Schraubverschlusses in Kontakt gebracht und quer zur Schraubrichtung gegen den Schraubverschluss gedrückt. Durch die Rotation des Reibrades, das quer zur Schraubrichtung gegen den Schraubverschluss gedrückt wird, entsteht eine Reibkraft in Umfangsrichtung des Schraubverschlusses, der daraufhin ebenfalls in Drehung versetzt und auf das Öffnungsgewinde des Behälters aufgeschraubt wird.
-
Der Einsatz der zuvor beschriebenen Reibräder innerhalb der Vorrichtungen zum Anbringen eines Schraubverschlusses hat sich bewährt, ist jedoch mit einigen Nachteilen behaftet. So hat es sich gezeigt, dass es an denjenigen Stellen, an denen der Umfang des Reibrades den Umfang des Schraubverschlusses angreift, zu Beschädigungen oder Verschleiß an dem Schraubverschluss kommen kann. Auch hat es sich gezeigt, dass es vereinzelt zu einem Schlupf zwischen dem Reibrad und dem Schraubverschluss kommen kann, der das zuverlässige Erreichen eines vorbestimmten Enddrehmomentes zum Festschrauben des Schraubverschlusses verhindern kann.
-
Ausgehend von dem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Anbringen eines Schraubverschlusses an einem Behälter zu schaffen, mittels derer das Drehmoment beim Verschrauben des Schraubverschlusses mit allenfalls geringem Schlupf sicher auf den Schraubverschluss übertragen und das gewünschte Enddrehmoment des Schraubverschlusses sicher erreicht werden kann, ohne dabei etwaige Beschädigungen an dem Schraubverschluss hervorzurufen. Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein entsprechend vorteilhaftes Verfahren sowie eine Verwendung des Verfahrens und der Vorrichtung anzugeben.
-
Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1, 12 bzw. 15 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Anbringen eines Schraubverschlusses an einem Behälter weist ein Band auf. Unter einem Band kann beispielsweise ein Riemen oder Gurt verstanden werden. Das Band ist derart an der Vorrichtung vorgesehen, dass dieses angetrieben werden kann. Darüber hinaus kann das Band mit dem Umfang eines auf ein Öffnungsgewinde des Behälters aufgesetzten Schraubverschlusses in Kontakt gebracht werden. Wird das Band angetrieben, so bewirkt die Reibkraft zwischen dem Band einerseits und dem Schraubverschluss andererseits, dass der Schraubverschluss gedreht und auf das Öffnungsgewinde aufgeschraubt wird.
-
Während die am Umfang eines aus dem Stand der Technik bekannten Reibrades vorgesehene Reibfläche einen vorbestimmten kreisförmigen Verlauf aufweist, kann sich das Band der erfindungsgemäßen Vorrichtung entlang einer Geraden erstrecken oder gar wölben oder durchbiegen, so dass die Berührungs- oder Angriffsfläche zwischen dem Band und dem Schraubverschluss wesentlich größer als bei einem Reibrad ist. Mithin kann das gewünschte Drehmoment sicher und schlupffrei auf den mit dem Band in Kontakt gebrachten Schraubverschluss übertragen werden. Auch kann eine quer zur Schraubrichtung auf den Schraubverschluss aufgebrachte Anpresskraft dank der vergrößerten Berührungs- oder Angriffsfläche größer gewählt werden, so dass besonders hohe Drehmomente übertragen und sehr hohe Enddrehmomente des Schraubverschlusses erzielt werden können. Überdies hat es sich gezeigt, dass dank der Verwendung eines Bandes anstelle eines Reibrades nahezu keinerlei Verschleiß an dem Schraubverschluss auftritt, selbst wenn der Schraubverschluss aus einem relativ weichen Material gefertigt ist.
-
Grundsätzlich kann in der erfindungsgemäßen Vorrichtung jedwedes Band verwendet werden. So kann beispielsweise ein Band mit zwei Enden verwendet werden, wobei das Band während des Betriebes der Vorrichtung sukzessive über das eine Ende auf eine Rolle aufgerollt wird und an einem anderen Ende von einer Rolle abgerollt wird. Im Anschluss daran könnte ein Rücklauf erfolgen, um das Abrollen erneut zu starten. Um den Aufbau der Vorrichtung jedoch besonders einfach zu halten, handelt es sich bei dem Band in einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung um ein endloses oder geschlossenes Band. Ein solches endloses oder geschlossenes Band kann in einer seiner Längsrichtungen umlaufen, ohne dass der zuvor erwähnte Rücklauf notwendig wäre. Man kann in diesem Fall folglich auch von einem umlaufenden oder ringförmigen Band sprechen. Neben der vereinfachten Handhabung ist in diesem Zusammenhang auch der einfache und platzsparende Einbau des Bandes zu erwähnen.
-
Wie bereits eingangs erwähnt, kann dank des Bandes eine besonders große Berührungs- oder Angriffsfläche zwischen dem Band und dem Schraubverschluss erzielt werden. Um diese Berührungs- oder Angriffsfläche besonders groß zu gestalten, kann das Band in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung derart mit dem Umfang des Schraubverschlusses in Kontakt gebracht werden, dass der Umfang durch das Band zumindest teilweise unter Erzielung eines Umschlingungswinkels umschlingbar oder umschlungen ist. Man könnte auch davon sprechen, dass das Band im Bereich der gewünschten Berührungs- oder Angriffsfläche flexibel ausgebildet ist, um den Schraubverschluss über den genannten Umschlingungswinkel umschlingen zu können. In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Band derart ausgebildet und angeordnet ist, dass der Umschlingungswinkel mindestens 30°, mindestens 40° oder mindestens 50° beträgt. Je größer der genannte Umschlingungswinkel gewählt wird, umso größer ist das übertragbare Drehmoment, wenn von einer gleichbleibenden Anpresskraft ausgegangen wird. Alternativ oder ergänzend hat es sich bei dieser Ausführungsform als vorteilhaft herausgestellt, wenn der maximale Umschlingungswinkel, also der maximal von dem Band der Vorrichtung erzielbare Umschlingungswinkel, für den gleichen oder gleichbleibenden Außendurchmesser eines Schraubverschlusses eingestellt oder verändert werden kann. Dies kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, dass zwei Führungen, zwischen denen der Kontaktabschnitt des Bandes, der mit dem Schraubverschluss in Kontakt gebracht werden soll, veränderbar bzw. einstellbar ist. Ebenso kann ein austauschbares Modul, das die Führungen und das Band umfasst, vorgesehen sein, um durch das Ersetzen des Moduls durch ein anderes Modul, bei dem die Führungen dichter beieinander liegen oder weiter voneinander beabstandet sind, einen anderen maximalen Umschlingungswinkel zu erzielen. Beide hier beispielhaft genannten Ausführungsvarianten werden später nochmals näher erläutert.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Band über zwei Führungen geführt. Bei den zwei Führungen handelt es sich vorzugsweise um zwei Rollen, die besonders bevorzugt als freilaufende Rollen ausgebildet sind. Die beiden Führungen sind derart zueinander angeordnet, dass sich zwischen diesen ein Kontaktabschnitt des Bandes erstreckt, der mit dem Umfang des Schraubverschlusses in Kontakt gebracht werden soll. Bei einem endlosen, geschlossenen oder umlaufenden Band ist der Kontaktabschnitt folglich derjenige der beiden sich zwischen den Führungen erstreckenden Abschnitte des Bandes, der den Schraubverschluss zum Zwecke des Aufschraubens kontaktiert. Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht eine gezielte seitliche Abstützung des Kontaktabschnitts des Bandes durch die beiden Führungen und auch eine gezielte Begrenzung der Ausdehnung des Bandes innerhalb der Vorrichtung durch eine Festlegung des Kontaktabschnitts. Auf diese Weise wird ein besonders kompakter Aufbau der Vorrichtung erzielt. Bei dieser Ausführungsform der Vorrichtung ist es ferner bevorzugt, wenn sich der Kontaktabschnitt des Bandes unmittelbar zwischen den beiden Führungen erstreckt. Mit anderen Worten soll der Kontaktabschnitt zwischen den beiden Abstützungen an den Führungen nicht noch zusätzlich an einem Bauteil der Vorrichtung abgestützt sein. Dies hat den Vorteil, dass sich der Kontaktabschnitt besonders einfach an die Kontur des Schraubverschlusses anpassen kann, um beispielsweise den vorstehend genannten Umschlingungswinkel zu erzielen, ohne durch eine weitere Abstützung an dieser Anpassung behindert zu werden. Bei dieser Ausführungsform ist es weiterhin bevorzugt, wenn der Kontaktabschnitt unter Durchbiegung oder/und Wölbung des Kontaktabschnitts oder/und Anpassung des Kontaktabschnitts an die Außenkontur des Umfangs des Schraubverschlusses mit dem Schraubverschluss in Kontakt gebracht werden kann. Wie bereits zuvor erwähnt, kann hierdurch eine besonders große Berührungs- oder Angriffsfläche zwischen dem Band und dem Schraubverschluss erzielt werden. Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die zwei Führungen als Umlenkführungen, Umlenkrollen oder freilaufende Umlenkrollen ausgebildet sind, die das Band jeweils um mindestens 45°, vorzugsweise mindestens 90°, umlenken, um die Ausdehnung der Vorrichtung im Bereich des Kontaktabschnitts möglichst gering zu halten. Hierdurch wird nicht nur ein ausreichender Spielraum für die nachfolgenden Behälter geschaffen, vielmehr ist auch eine einfachere Sichtüberwachung des Verschraubprozesses möglich.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Band über eine Antriebsrolle zum Antreiben des Bandes geführt. Die Antriebsrolle kann beispielsweise einen glatten Außenumfang aufweisen, so dass das Band durch die Reibung zwischen der Antriebsrolle und dem Band angetrieben wird. Es ist jedoch ebenso möglich und vorteilhaft, wenn die Antriebsrolle eine Außenverzahnung aufweist, die in eine entsprechende Verzahnung an dem Band eingreift, um besonders hohe Drehmomente von der Antriebsrolle auf das Band übertragen zu können, ohne dass die Spannung des Bandes besonders hoch gewählt werden muss. Die Antriebsrolle kann dabei entweder eine der beiden zuvor genannten Führungen bzw. Rollen ausbilden, wobei in diesem Fall lediglich die andere Rolle als freilaufende Rolle ausgebildet sein könnte, oder separat von den beiden Führungen ausgebildet sein. Bei der erstgenannten Alternative würde ein besonders einfacher Aufbau erzielt, jedoch wäre die als Führung fungierende Antriebsrolle an den Kontaktabschnitt angrenzend angeordnet, was gleichermaßen bedeutet, dass die Antriebsrolle auch relativ dicht an dem Schraubverschluss des Behälters angeordnet wäre. Dies kann zu konstruktiven Einschränkungen bei der Auslegung der Antriebsrolle und des zugeordneten Antriebes führen, zumal im Bereich des Kontaktabschnitts ein ausreichender Spielraum für nachfolgende Schraubverschlüsse und Behälter sichergestellt sein sollte. Aus diesem Grunde ist die zweitgenannte Alternative bevorzugt, bei der die Antriebsrolle separat von den beiden Führungen ausgebildet ist. Hierdurch ist eine größere Beabstandung der Antriebsrolle sowie den der Antriebsrolle zugeordneten Bauteilen gegenüber dem Arbeitsbereich der Vorrichtung möglich. Ist die Antriebsrolle separat von den beiden Führungen ausgebildet, so ist es ferner bevorzugt, wenn die Antriebsrolle nicht an dem Kontaktabschnitt angreift, zumal dies die Anpassbarkeit des Kontaktabschnitts an die Außenkontur des Schraubverschlusses behindern oder beeinflussen könnte, wie dies bereits zuvor angedeutet wurde.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Abstand zwischen den Führungen einstellbar oder veränderbar. Mit anderen Worten kann durch die Veränderung oder Einstellung des Abstandes zwischen den Führungen auch die Länge des Kontaktabschnittes des Bandes und somit auch der Umschlingungswinkel für den gleichen oder gleichbleibenden Außendurchmesser eines Schraubverschlusses eingestellt oder verändert werden. Hierdurch ist die Vorrichtung flexibel an unterschiedliche Behälter mit unterschiedlichen Schraubverschlüssen, insbesondere an unterschiedliche Außendurchmesser der Schraubverschlüsse, anpassbar. Die Vorrichtung nach dieser Ausführungsform ist mithin besonders flexibel einsetzbar.
-
Die zuvor beschriebene Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht einen besonders flexiblen Einsatz der Vorrichtung, allerdings kann die Einstellung oder Veränderung des Abstandes zwischen den Führungen zu einer relativ langen Unterbrechung des Produktionsprozesses führen. Um eine solche Unterbrechung des Produktionsprozesses kurz halten zu können und dennoch einen besonders flexiblen Einsatz der Vorrichtung für Behälter mit unterschiedlich großen Schraubverschlüssen zu ermöglichen, sind das Band, die Führungen und die Antriebsrolle unter Ausbildung eines zusammenhängenden Moduls an einem Tragteil angeordnet, wobei das Modul austauschbar mit der Vorrichtung verbindbar oder verbunden ist. Um die Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform an neue Behälter mit größeren oder kleineren Schraubverschlüssen anzupassen, muss lediglich das eine Modul gegen ein anderes Modul ausgetauscht werden, bei dem der Kontaktabschnitt entsprechend größer oder kleiner ausgebildet ist. Mithin wird bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Abstand zwischen den Führungen dadurch eingestellt oder verändert, dass die vorhandenen Führungen einfach gegen zwei neue Führungen mit einem anderen Abstand zueinander ausgetauscht werden, wenn das Modul ausgetauscht wird. Um bei dieser Ausführungsform der Vorrichtung den Produktionsprozess unmittelbar nach dem Verbinden des neuen Moduls mit der Vorrichtung wieder aufnehmen zu können, ist das Modul vorzugsweise unter Erzeugung einer Drehmitnahmeverbindung zwischen der Antriebsrolle und einem antreibbaren oder angetriebenen Teil mit der Vorrichtung verbindbar. Mit anderen Worten ist bei dieser Ausführungsvariante lediglich ein Arbeitsschritt erforderlich, nämlich das Verbinden des Moduls mit der Vorrichtung, um die Drehmitnahmeverbindung zwischen der Antriebsrolle und dem antreibbaren oder angetriebenen Teil der Vorrichtung zu erzeugen. Bei der genannten Drehmitnahmeverbindung handelt es sich vorzugsweise um eine formschlüssige Verbindung oder/und um eine Steckverbindung. So wäre hier beispielsweise eine Art Steckverzahnung denkbar. Unabhängig von der jeweiligen Art der Drehmitnahmeverbindung ist ein weiterer Verfahrensschritt, der auf das Verbinden des Moduls mit der Vorrichtung folgt und die Drehmitnahmeverbindung zwischen der Antriebsrolle und dem antreibbaren oder angetriebenen Teil der Vorrichtung sicherstellen soll, nicht notwendig.
-
Wie bereits zuvor dargelegt, kann durch das Austauschen der Module eine Veränderung des Abstandes zwischen den Führungen und somit eine Veränderung der Länge des Kontaktabschnitts bewirkt werden, um die Vorrichtung an neue Behälter mit größeren oder kleineren Schraubverschlüssen schnell und einfach anpassen zu können. Mithin ist es grundsätzlich nicht erforderlich, wenn die Führungen des einzelnen Moduls relativ zueinander verstellt werden können, um den Abstand dazwischen zu verändern. So ist es in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt, wenn der Abstand zwischen den Führungen des einzelnen Moduls unveränderlich ist. Alternativ hierzu ist es bevorzugt, wenn der Abstand zwischen den Führungen des einzelnen Moduls veränderbar oder einstellbar ist. Diese Ausführungsform vereint somit die Vorteile der zuvor beschriebenen Modulbauweise mit den Vorteilen der Führungen des einzelnen Moduls, deren Abstand relativ zueinander einstellbar und veränderbar ist. So sind bei dieser Ausführungsvariante im Grunde lediglich zwei Module erforderlich. Ändert sich die Größe des zu verschraubenden Schraubverschlusses, so kann ohne größere Verzögerung des Produktionsprozesses das eine Modul durch das andere Modul ersetzt werden. Während nun der Produktionsprozess mit dem zweiten Modul fortgeführt wird, kann der Abstand zwischen den Führungen des ersten Moduls verändert oder eingestellt werden, um das zweite Modul wieder gegen das erste Modul auszutauschen, sobald sich die Größe des zu verschraubenden Schraubverschlusses wieder ändert, wobei dies wiederum zu keiner nennenswerten Unterbrechung des Produktionsprozesses führt, zumal der Modulaustausch relativ einfach und schnell durchführbar ist.
-
Um trotz der mitunter starken auf das Band wirkenden Kräfte einen sicheren Halt des Bandes an der Vorrichtung sicherzustellen, sind in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung Längsführungen vorgesehen, innerhalb derer das Band in mindestens einer Breitenrichtung des Bandes, vorzugsweise in beiden Breitenrichtungen des Bandes, abstützbar oder abgestützt ist. Die genannten Längsführungen, die beispielsweise in einer langgestreckten Nut oder Vertiefung bestehen können, in der das Band einliegt, können beispielsweise in der Antriebsrolle oder/und den Führungen vorgesehen sein. Es hat sich in diesem Zusammenhang jedoch als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Führungen an dem Tragteil des Moduls ausgebildet sind. Als eine besonders kompakte und robuste Konstruktion hat sich in diesem Zusammenhang eine weiterhin bevorzugte Ausführungsvariante erwiesen, bei der eine Längsführung zu der einen Führung hinführt, während eine andere Längsführung von der anderen Führung wegführt. So erstreckt sich die eine Längsführung vorzugsweise zwischen der Antriebsrolle und der einen Führung, während sich die andere Längsführung zwischen der Antriebsrolle und der anderen Führung erstreckt. Auch hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die beiden Führungen, insbesondere die als Rollen ausgebildeten beiden Führungen, keine Längsführung im Sinne dieses Anspruchs aufweisen, zumal dies zu einer Einschränkung des Arbeitsraumes im Bereich des Kontaktabschnitts des Bandes führen kann. Eine entsprechende Längsführung an der Antriebsrolle hat hingegen einen positiven Einfluss auf die Laufruhe des Bandes.
-
Grundsätzlich könnte das Band in der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgehend aus demselben Material bestehen. Um das Band jedoch besonders gut an die jeweiligen Anforderungen anzupassen, ist das Band in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mindestens zweilagig ausgebildet. Dank der zweilagigen Ausbildung kann beispielsweise eine Lage für eine erhöhte Reibung zwischen dieser Lage und dem Schraubverschluss ausgelegt sein, während die andere Lage zur Erzielung einer besonders hohen Festigkeit des Bandes in dessen Längsrichtung ausgelegt ist.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist das mindestens zweilagig ausgebildete Band eine mit dem Schraubverschluss in Kontakt bringbare oder gebrachte vordere Lage auf, die eine größere Reibungszahl oder/und eine geringere Festigkeit als eine dem Schraubverschluss abgewandte weitere Lage des Bandes hat. Mit anderen Worten ist die mit dem Schraubverschluss in Kontakt tretende vordere Lage insbesondere dahingehend ausgelegt, dass diese eine starke Reibungskraft erzielt oder/und weniger zur Festigkeit des gesamten zwei- oder mehrlagigen Bandes beiträgt, zumal die geringere Festigkeit der vorderen Lage durch die dem Schraubverschluss abgewandte weitere Lage bzw. deren erhöhte Festigkeit kompensiert werden kann. Die Reibungszahl der vorderen Lage entspricht hier der Reibungszahl zwischen der Materialpaarung des Materials der vorderen Lage mit dem Material des Schraubverschlusses, während die Reibungszahl der weiteren Lage die Reibungszahl der Materialpaarung des Materials der weiteren Lage mit dem Material desselben Schraubverschlusses bezeichnet.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist das Band eine einen Antrieb, gegebenenfalls die zuvor erwähnte Antriebsrolle, kontaktierende hintere Lage auf. Die hintere Lage weist dabei vorzugsweise eine Verzahnung zur formschlüssigen Verbindung mit dem Antrieb oder der Antriebsrolle auf, wobei der Antrieb bzw. die Antriebsrolle in diesem Fall eine entsprechende Gegenverzahnung aufweisen sollte. Durch die Verzahnung wird eine besonders sichere Kraftübertragung zwischen dem Antrieb oder der Antriebsrolle und dem Band erzielt, ohne dass eine besonders hohe Spannung des Bandes erforderlich wäre. Es ist bei dieser Ausführungsform ferner bevorzugt, wenn die hintere Lage von der zuvor erwähnten weiteren Lage gebildet wird, die eine kleinere Reibungszahl oder/und eine höhere Festigkeit als die zuvor erwähnte vordere Lage aufweist.
-
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Band in Schraubrichtung, vorzugsweise automatisch, nachführbar oder nachgeführt. Durch das Aufschrauben des Schraubverschlusses auf das Öffnungsgewinde des Behälters würde sich der Schraubverschluss - zumindest in geringem Maße - relativ zu dem Band in Schraubrichtung bewegen. Dies könnte zu einem Verschleiß an dem Schraubverschluss oder/und an dem Band führen. Darüber hinaus ist es möglich, dass durch die relative Verschiebung des Schraubverschlusses in Schraubrichtung gegenüber dem Band die Berührungs- oder Angriffsfläche zwischen dem Band und dem Schraubverschluss verringert wird. Durch das Nachführen des Bandes in Schraubrichtung während des Aufschraubens des Schraubverschlusses auf das Öffnungsgewinde des Behälters werden diese Nachteile überwunden, d. h., der Verschleiß an Band oder/und Schraubverschluss wird verringert und ein gleichbleibend hohes Drehmoment wird auf den Schraubverschluss schlupffrei übertragen.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Band quer zur Schraubrichtung an den Schraubverschluss herangeführt und mit diesem in Kontakt gebracht werden. Bei dieser Ausführungsform wird somit sinngemäß das Werkzeug in Form des Bandes an den Schraubverschluss herangeführt, um die Kontaktierung zu bewirken, während der Schraubverschluss vorzugsweise stillstehend ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform muss der Behälter mitsamt dem Schraubverschluss also nicht zwangsläufig an das Band herangeführt werden, was insofern von Vorteil ist, als dass der Schraubverschluss vor dem Aufschrauben relativ lose auf das Öffnungsgewinde des Behälters aufgesetzt ist, so dass eine Bewegung des Behälters zu einem Lösen des aufgesetzten Schraubverschlusses führen könnte. Bei dieser Ausführungsform ist es ferner bevorzugt, wenn das Band unter Erzielung einer Anpresskraft zwischen dem Band und dem Schraubverschluss quer zur Schraubrichtung mit dem Schraubverschluss in Kontakt gebracht werden kann. Die bei dieser Ausführungsvariante aufgebrachte Anpresskraft ermöglicht somit eine hohe Reibungskraft zwischen dem angetriebenen Band und dem Schraubverschluss und somit die Übertragung eines entsprechend hohen Drehmoments.
-
Grundsätzlich wäre der Einsatz eines einzigen Bandes bzw. die Schaffung einer einzigen Berührungs- oder Angriffsfläche beim Verschrauben des Schraubverschlusses ausreichend, um ein hohes Drehmoment bei geringem Schlupf und geringem Verschleiß auf den Schraubverschluss übertragen zu können. Es hat sich jedoch als vorteilhaft herausgestellt, wenn mindestens zwei Bänder oder mindestens zwei Bandabschnitte eines Bandes vorgesehen sind, die mit Umfangsabschnitten des Umfangs des Schraubverschlusses in Kontakt gebracht werden können, um das Aufschrauben des Schraubverschlusses zu bewirken. Hierdurch wird ein besonders sicherer Schraubprozess erreicht. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn die Umfangsabschnitte, mit denen die zwei Bänder oder zwei Bandabschnitte des selben Bandes in Kontakt gebracht werden, einander gegenüberliegend angeordnet, besonders bevorzugt um 180° zueinander versetzt angeordnet, sind, zumal hierdurch eine einseitige Belastung des Schraubverschlusses und des Behälters vermieden wird. Um bei dieser Ausführungsform lediglich geringe Anforderungen an eine etwaig vorhandene Haltevorrichtung für den Behälter stellen zu müssen, ist es ferner bevorzugt, wenn die jeweils aufgebrachten, vorzugsweise resultierenden, Anpresskräfte an den jeweiligen Umfangsabschnitten einander entgegengesetzt sind. Vorzugsweise wird hierdurch ein Kraftausgleich erzielt.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die mindestens zwei Bänder, gegebenenfalls deren Antriebsrollen, jeweils über einen Riementrieb angetrieben, wodurch nicht nur ein sicherer, sondern auch ein einfach bauender Antrieb bereitgestellt ist. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn die Riementriebe jeweils einer gemeinsamen Hauptantriebsrolle zugeordnet sind. Wenngleich hier von einer Hauptantriebsrolle die Rede ist, so muss diese nicht zwangsläufig einstückig ausgebildet sein, vielmehr ist es ebenso möglich, zwei voneinander getrennte Einzelrollen vorzusehen, deren Drehbewegungen miteinander gekoppelt oder die auf einer gemeinsamen Antriebswelle angeordnet sind, so dass dennoch von einer gemeinsamen Hauptantriebsrolle gesprochen werden kann. Bei dieser Ausführungsform ist es ferner bevorzugt, wenn die Hauptantriebsrolle bei einem Heranführen der Bänder an den Schraubverschluss unter Beibehaltung der Riemenspannung nachführbar oder nachgeführt ist. Dieses Nachführen der Hauptantriebsrolle wird vorzugsweise durch eine mechanische Kopplung bewirkt. Auch ist die Nachführbarkeit vorzugsweise auch bei der entgegengesetzten Bewegung der Bänder gewährleistet, wenn diese von dem Schraubverschluss weggeführt werden.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Heranführbewegungen der Bänder oder Bandabschnitte an den Schraubverschluss, vorzugsweise mechanisch, besonders bevorzugt mittels einer Zahnrad-Zahnstangen-Paarung, miteinander gekoppelt. Hierdurch kann eine besonders einfach bauende Vorrichtung erzielt werden.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Verdrehsicherung zur verdrehsicheren Aufnahme eines oben an dem Schraubverschluss angeordneten Aufsatzes vorgesehen. Die Verdrehsicherung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass ein Aufsatz, der in radialer Richtung über den Schraubverschluss hervorsteht und gegebenenfalls ein Sprühkopf oder eine Spritzpistole ist, in der Verdrehsicherung verdrehsicher aufnehmbar ist. Die Verdrehsicherung ist vorzugsweise derart relativ zu dem Band angeordnet, dass das Band unterhalb der Verdrehsicherung mit dem Schraubverschluss in Kontakt bringbar ist. Die Aufnahme ist bei dieser Ausführungsform vorzugsweise als eine Aufsatzführung ausgebildet, durch die der Aufsatz quer zu der Schraubrichtung hindurchführbar ist. Auf diese Weise ist eine einfache Zu- und Abfuhr des Behälters mitsamt Schraubverschluss und Aufsatz unter verdrehsicherer Aufnahme des Aufsatzes möglich. Es ist bei dieser Ausführungsform ferner besonders bevorzugt, wenn die Aufsatzführung zwei endseitige Öffnungen aufweist, durch die der Aufsatz quer zur Schraubrichtung in die Aufsatzführung einführbar oder aus der Aufsatzführung herausführbar ist. Um diesen Vorteil noch zu verstärken, ist es bei der Ausführungsform der Vorrichtung ferner bevorzugt, wenn zumindest eine der endseitigen Öffnungen der Aufsatzführung in Öffnungsrichtung aufgeweitet ist. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die in Öffnungsrichtung aufgeweitete endseitige Öffnung diejenige endseitige Öffnung ist, in die der Aufsatz quer zur Schraubrichtung in die Aufsatzführung einführbar ist oder eingeführt wird. Auf diese Weise wird das Einführen des Aufsatzes beim Zuführen des Behälters mitsamt Schraubverschluss und Aufsatz vereinfacht, außerdem kann das Einführen unter zwangsweiser Ausrichtung des Aufsatzes in eine vorbestimmte Drehposition um eine in Schraubrichtung verlaufende Achse erfolgen.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Transporteinrichtung zum kontinuierlichen oder schrittweisen Zuführen oder/und Abführen von Behältern mit zugeordneten Schraubverschlüssen vorgesehen. Die Transporteinrichtung weist vorzugsweise ein Fließband mit seitlicher Abstützung für die Behälter auf.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ferner eine Halteeinrichtung zum zeitweisen, vorzugsweise verdrehsicheren, Halten des mit dem Schraubverschluss zu verschraubenden Behälters vorgesehen. Die Halteeinrichtung ist dabei vorzugsweise von zwei einander gegenüberliegenden, umlaufenden Bändern gebildet, zwischen denen der Behälter eingeklemmt ist, wobei durch ein Antreiben der einander gegenüberliegenden Bänder besonders bevorzugt ein Weitertransport des Behälters möglich ist.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren ist ein Verfahren zum Anbringen eines Schraubverschlusses an einem Behälter mit einem Öffnungsgewinde und weist die nachstehend genannten Verfahrensschritte auf. Ein Band, das vorzugsweise endlos, geschlossen oder umlaufend ausgebildet ist, wird mit dem Umfang eines auf ein Öffnungsgewinde des Behälters aufgesetzten Schraubverschlusses in Kontakt gebracht. In einem weiteren Verfahrensschritt wird das Band angetrieben, so dass die Reibung zwischen dem Band und dem Schraubverschluss ein Aufschrauben des Schraubverschlusses auf das Öffnungsgewinde bewirkt. Die Reihenfolge der beiden genannten Verfahrensschritte ist hierbei grundsätzlich unerheblich, so kann das Band beispielsweise bereits angetrieben werden, bevor dieses mit dem Schraubverschluss in Kontakt gebracht wird, es ist jedoch ebenso möglich, das nicht angetriebene Band zunächst mit dem Schraubverschluss in Kontakt zu bringen und erst anschließend das Band anzutreiben, was hierin als besonders vorteilhaft angesehen wird. Hinsichtlich der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der nachstehend näher beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sei auf die vorangehend genannten Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie deren Ausführungsformen verwiesen, die in entsprechender Weise auch für das Verfahren und dessen Ausführungsformen gelten.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Inkontaktbringen des Bandes mit dem Umfang des Schraubverschlusses unter zumindest teilweiser Umschlingung des Umfangs des Schraubverschlusses. Der Umschlingungswinkel beträgt hierbei vorzugsweise mindestens 30°, mindestens 40° oder mindestens 50°.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Band während des Aufschraubens, vorzugsweise automatisch, in Schraubrichtung nachgeführt.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Band an den, vorzugsweise stillstehenden, Schraubverschluss herangeführt und mit einer Anpresskraft, die vorzugsweise quer zur Schraubrichtung ausgerichtet ist, in Kontakt gebracht.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden mindestens zwei Bänder oder zwei Bandabschnitte eines Bandes verwendet, die vorzugsweise mit einander gegenüberliegenden, besonders bevorzugt um 180° zueinander versetzten, Umfangsabschnitten des Umfangs des Schraubverschlusses in Kontakt gebracht werden. Bei dieser Ausführungsform ist es ferner bevorzugt, wenn die beiden Bänder oder die beiden Bandabschnitte einander entgegengesetzte, vorzugsweise jeweils resultierende, Anpresskräfte aufbringen.
-
Die erfindungsgemäße Verwendung betrifft die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung oder des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Anbringen eines Schraubverschlusses mit Aufsatz, der vorzugsweise in radialer Richtung über den Schraubverschluss hervorsteht und besonders bevorzugt ein Sprühkopf oder eine Sprühpistole ist, an einem Behälter. Der Behälter ist vorzugsweise ein Flüssigkeitsbehälter, der besonders bevorzugt bereits mit einer Flüssigkeit, gegebenenfalls einer Gefahrenflüssigkeit, gefüllt ist.
-
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Vorderansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anbringen eines Schraubverschlusses an einem Behälter,
- Fig. 2
- eine teilweise Unteransicht der Vorrichtung von Fig. 1,
- Fig. 3
- die Unteransicht von Fig. 2 nach dem Inkontaktbringen des Bandes mit dem Schraubverschluss und mit den beiden Modulen in Alleinstellung,
- Fig. 4
- den Ausschnitt A von Fig. 1 in vergrößerter Darstellung vor dem Anbringen des Moduls an der Vorrichtung,
- Fig. 5
- den Ausschnitt A von Fig. 1 in vergrößerter Darstellung nach dem Anbringen des Moduls an der Vorrichtung,
- Fig. 6
- eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie B-B aus den Fig. 4 und 5 und
- Fig. 7
- eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts C von Fig. 6.
-
Die Fig. 1 bis 7 zeigen verschiedene Ansichten einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 zum Anbringen eines Schraubverschlusses 4 an einem Behälter 6. Die Vorrichtung 2 soll insbesondere zum Anbringen eines Schraubverschlusses 4 mit einem Aufsatz 8 an dem Behälter 6 dienen. Der Aufsatz 8, der in radialer Richtung, also quer zur Schraubrichtung, über den Schraubverschluss 4 hervorsteht und vorzugsweise ein Sprühkopf oder eine Spritzpistole ist, ist oben an dem Schraubverschluss 4 angeordnet. Der Schraubverschluss 4 weist eine nach unten weisende Aufnahme auf, in der ein Innengewinde vorgesehen ist, das auf ein Öffnungsgewinde 10 des Behälters 6 aufschraubbar ist. Bei dem Behälter 6 handelt es sich vorzugsweise um einen Flüssigkeitsbehälter, der besonders bevorzugt mit einer Flüssigkeit, gegebenenfalls einer Gefahrenflüssigkeit, gefüllt ist.
-
In den Figuren sind die einander entgegengesetzten Längsrichtungen 12, 14, die einander entgegengesetzten Querrichtungen 16, 18 und die einander entgegengesetzten Höhenrichtungen 20, 22 der Vorrichtung 2 anhand entsprechender Pfeile angedeutet. Die Längsrichtung 12 entspricht in dem dargestellten Beispiel gleichzeitig der Zuführrichtung der Behälter 6, während die Höhenrichtung 22 gleichzeitig die Schraubrichtung 24 ausbildet, in die sich der Schraubverschluss 4 beim Aufschrauben auf das Öffnungsgewinde 10 des Behälters 6 bewegt.
-
Die Vorrichtung 2 weist eine Höhenführung 26 auf, die in Fig. 1 lediglich schematisch angedeutet ist und entlang derer ein Schlitten 28 in Höhenrichtung 20, 22 verstellbar angeordnet ist. An dem Schlitten 28 sind die weiteren nachstehend näher beschriebenen Bauteile der Vorrichtung 2 angeordnet, so dass die Vorrichtung 2 höhenverstellbar und somit an die jeweilige Höhe des verwendeten Behälters 6 in Verbindung mit dem Schraubverschluss 4 anpassbar ist. An dem Schlitten 28 sind zwei im Wesentlichen baugleiche Einheiten 30, 32 angeordnet, die in Querrichtung 16, 18 verschiebbar an dem Schlitten 28 vorgesehen sind, wobei die beiden Einheiten 30, 32 in Querrichtung 16, 18 einander gegenüberliegend angeordnet sind. Um die Verschiebbarkeit in Querrichtung 16, 18 zu ermöglichen, sind an der Oberseite des Schlittens 28 entsprechende Führungsschienen 34 angeordnet, die insbesondere in Fig. 2 zu erkennen sind. Auf den Führungsschienen 34 sind entsprechende Führungsteile 36 der Einheiten 30, 32 geführt. Die Bewegungen der Einheiten 30 und 32 sind mechanisch miteinander gekoppelt, wobei dies in der dargestellten Ausführungsform mit Hilfe von Zahnstangen 38 erfolgt, die einerseits an der jeweils zugeordneten Einheit 30 bzw. 32 befestigt sind und andererseits in ein angetriebenes Zahnrad 40 greifen, so dass das Zahnrad 40 bei einer Drehung desselben jeweils eine Bewegung der Einheiten 30 und 32 in die einander entgegengesetzten Querrichtungen 16, 18 bewirkt. Dementsprechend sind auch die später näher beschriebenen Heranführbewegungen der Bänder oder Bandabschnitte an dem Schraubverschluss 4 mechanisch miteinander gekoppelt.
-
Die zuvor genannten Einheiten 30, 32 weisen im Wesentlichen ein sich in Höhenrichtung 22 von oben nach unten durch den Schlitten 28 erstreckendes Rohr 42, 44, eine obere Rolle 46, 48, eine drehfest mit der oberen Rolle 46, 48 verbundene Welle 50, die sich in Höhenrichtung 22 von der oberen Rolle 46, 48 durch das Rohr 42, 44 nach unten erstreckt, wobei die Welle 50 zumindest in den Fig. 4 und 5 angedeutet ist, und ein zusammenhängendes Modul 52, 54 auf, das unterhalb des Schlittens 28 mit dem in Höhenrichtung 22 nach unten weisenden Ende des Rohres 42, 44 austauschbar verbindbar oder verbunden ist. Mit anderen Worten sind die Module 52, 54 austauschbar mit der Vorrichtung 2 verbindbar oder verbunden, wobei auf den Aufbau der Module 52, 54 nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 6 näher eingegangen werden soll.
-
In den Fig. 4 bis 6 ist das Modul 52 aus Fig. 1 beispielhaft gezeigt, wobei die nachstehende Beschreibung in entsprechender Weise auch für das andere Modul 54 gilt. Das Modul 52 weist ein Tragteil 56 auf. An dem Tragteil 56 ist eine Antriebsrolle 58 mit Hilfe eines Dreh- oder Wälzlagers 60 um eine sich in Höhenrichtung 20, 22 erstreckende Drehachse drehbar gelagert. Auf der dem Schraubverschluss 4 zuzuwendenden Seite sind zwei Führungen 62, 64 vorgesehen, die in Längsrichtung 12, 14 voneinander beabstandet und einander gegenüberliegend an dem Tragteil 56 angeordnet sind. Die Führungen 62, 64 sind in der dargestellten Ausführungsform von zwei Rollen, genauer gesagt von zwei freilaufenden Rollen gebildet, die jeweils um eine in Höhenrichtung 20, 22 verlaufende Drehachse drehbar an dem Tragteil 56 gelagert sind.
-
Darüber hinaus weist das Modul 52 ein endloses, geschlossenes und umlaufendes Band 66 auf. Das Band 66 ist einerseits über die Antriebsrolle 58 und andererseits über die Führungen 62, 64 geführt. Dabei sind in dem Tragteil 56 ferner Längsführungen 68, 70 ausgebildet, innerhalb derer das Band 66 in beiden Breitenrichtungen des Bandes 66, die in der dargestellten Ausführungsform den Höhenrichtungen 20, 22 entsprechen, abstützbar oder abgestützt ist, während das Band 66 in dessen Längsrichtung durch die Längsführungen 68, 70 geführt werden kann. Während die eine Längsführung 68 von der Antriebsrolle 58 zu der Führung 64 hinführt, führt die andere Längsführung 70 von der anderen Führung 62 weg zu der Antriebsrolle 58. Man kann auch davon sprechen, dass die Längsführung 68 zwischen der Antriebsrolle 58 und der Führung 64, und die Längsführung 70 zwischen der Antriebsrolle 58 und der Führung 62 vorgesehen ist. Darüber hinaus ist aus den Fig. 4 bis 6 ersichtlich, dass das Band 66 auch an der Antriebsrolle 58 in beiden Breitenrichtungen des Bandes 66 abgestützt oder abstützbar ist, was sich während des Betriebes als vorteilhaft erwiesen hat, während eine derartige Abstützung an den Führungen 62, 64 selbst nicht vorgesehen ist.
-
Das um die Antriebsrolle 58 und die Führungen 62, 64 geführte Band 66 ist mindestens zweilagig ausgebildet, wie dies insbesondere aus Fig. 7 hervorgeht, die eine Vergrößerung des Ausschnitts C aus Fig. 6 zeigt. So weist das Band 66 eine mit dem Schraubverschluss 4 in Kontakt bringbare oder gebrachte vordere Lage 72 auf, bei der auch von der äußeren Lage gesprochen werden kann, die den Führungen 62, 64 und der Antriebsrolle 58 abgewandt ist. Darüber hinaus weist das mehrlagige Band 66 eine die Antriebsrolle 58 kontaktierende hintere Lage 74 auf. Bei der hinteren Lage 74 kann folglich auch von der den Führungen 62, 64 und der Antriebsrolle 58 zugewandten Lage gesprochen werden. Die vordere Lage 72 ist aus einem Material gefertigt, das mit dem Material des Schraubverschlusses 4 eine Reibungszahl aufweist, die größer als die Reibungszahl einer Materialpaarung aus dem Material der hinteren Lage 74 und dem Material des selben Schraubverschlusses 4 ist. Alternativ oder ergänzend weist die vordere Lage 72 eine geringe Festigkeit als die hintere Lage 74 auf. Darüber hinaus ist in der Fig. 7 angedeutet, dass die hintere Lage 74 eine Verzahnung 76 zur formschlüssigen Verbindung des Bandes 66 zumindest mit der Antriebsrolle 58 aufweist, wobei die Antriebsrolle 58 in diesem Fall eine entsprechende Gegenverzahnung aufweisen sollte, auf deren Darstellung in Fig. 6 der Einfachheit halber verzichtet wurde.
-
Fig. 4 zeigt das Modul 52 vor dem Verbinden mit dem Rohr 42 der Vorrichtung 2. Sowohl das Rohr 42 als auch das Tragteil 56 des Moduls 52 sind derart ausgebildet, dass diese in Höhenrichtung 20, 22 aneinander angeflanscht werden können, um die in Fig. 5 gezeigte Verbindung zu erzielen. Das Anflanschen erfolgt dabei unter automatischer Erzeugung einer Drehmitnahmeverbindung zwischen der Antriebsrolle 58 des Moduls 52 und einem antreibbaren oder angetriebenen Teil 78, das in der dargestellten Ausführungsform ein drehfest mit der Welle 50 verbundenes Teil 78 ist. Bei der somit erzeugten Drehmitnahmeverbindung handelt es sich vorzugsweise um eine formschlüssige Verbindung und eine Steckverbindung, bei der das einfache Ein- oder Aufstecken des Teils 78 in oder auf die Antriebsrolle 58 in Höhenrichtung 20, 22 die Erzeugung der genannten, vorzugsweise formschlüssigen, Drehmitnahmeverbindung bewirkt.
-
Sind die beiden Module 52, 54 auf die unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschriebene Weise mit der Vorrichtung 2 verbunden, so können die Bänder 66, 66 der Module 52, 54 wie nachstehend beschrieben angetrieben werden. Es ist eine Hauptantriebsrolle 80 vorgesehen, die über einen Motor 82, vorzugsweise einen Servomotor, angetrieben werden kann. Die Hauptantriebsrolle 80 ist in der dargestellten Ausführungsform in zwei Rollen 84, 86 unterteilt, deren Drehbewegung jedoch gekoppelt ist, indem diese vorzugsweise auf einer gemeinsamen Antriebswelle angeordnet ist. Die Rolle 84 der Hauptantriebsrolle 80 ist über einen Riemen 88 mit der oberen Rolle 46 verbunden, während die Rolle 86 über einen Riemen 90 mit der oberen Rolle 48 in Drehmitnahmeverbindung steht. Über die obere Rolle 46 bzw. 48, die Welle 50 innerhalb des Rohres 42 bzw. 44, das Teil 78, und die Antriebsrolle 58 des Moduls 52 bzw. 54 kann das Band 66 des Moduls 52 bzw. 54 in dessen Längsrichtung angetrieben werden, wobei die beiden Bänder 66, 66 der Module 52, 54 gleichsinnig angetrieben werden.
-
Um bei einer Bewegung der Einheiten 30 und 32 in Querrichtung 16, 18 aufeinander zu ein Absinken der Riemenspannung der Riemen 88 und 90 zu verhindern, ist die Hauptantriebsrolle 80 unter Beibehaltung der Riemenspannung durch eine in Fig. 1 angedeutete mechanische Kopplung 92 nachführbar oder nachgeführt. Zu diesem Zweck ist auch die Hauptantriebsrolle 80 entlang einer Führungsschiene 94 in Längsrichtung 12, 14 verschiebbar angeordnet, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Werden also die beiden Einheiten 30, 32 zusammen mit den zugehörigen Modulen 52, 54 in Querrichtung 16, 18 aufeinander zu bewegt, so verschiebt sich die Hauptantriebsrolle 80 in Längsrichtung 14, während sich die Hauptantriebsrolle 80 in Längsrichtung 12 verschiebt, wenn die beiden Einheiten 30, 32 mitsamt den Modulen 52, 54 in Querrichtung 16, 18 voneinander weg bewegt werden, wobei in beiden Fällen die Riemenspannung der Riemen 88 und 90 erhalten bleibt. Darüber hinaus ist die Riemenspannung der beiden Riemen 88, 90 mit Hilfe der verstellbaren mechanischen Kopplung 92 einstellbar.
-
Bevor näher auf die Funktionsweise der Vorrichtung 2 bzw. auf das der Vorrichtung 2 zugrunde liegende erfindungsgemäße Verfahren eingegangen wird, soll nachstehend noch die in Fig. 1 gezeigte Verdrehsicherung 96 näher beschrieben werden. Die Verdrehsicherung 96 ist an der in Höhenrichtung 22 nach unten weisenden Seite des Schlittens 28 und oberhalb der Bänder 66, 66 der Module 52, 54 angeordnet. Die Verdrehsicherung 96 dient der verdrehsicheren Aufnahme des Aufsatzes 8 des Schraubverschlusses 4, wenn dieser in den Arbeitsbereich der Vorrichtung 2 gelangt.
-
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Verdrehsicherung 96 in dieser Ausführungsform als eine Aufsatzführung ausgebildet, durch die Aufsatz 8 quer zu der Schraubrichtung 24 in den Längsrichtungen 12, 14 der Vorrichtung 2 hindurchgeführt werden kann. Die Aufsatzführung, die in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 98 gekennzeichnet ist, ist in den Querrichtungen 16, 18 jeweils durch eine Strebe 100 begrenzt, wobei die Aufsatzführung 98 zwei endseitige Öffnungen aufweist, durch die der Aufsatz 8 quer zur Schraubrichtung 24 in den Längsrichtungen 12, 14 in die Aufsatzführung 98 einführbar oder aus der Aufsatzführung 98 herausführbar ist. Mit anderen Worten weist die Aufsatzführung 98 eine in Längsrichtung 14 weisende endseitige Einführöffnung und eine in Längsrichtung 12 weisende endseitige Ausführöffnung auf. Zumindest die in Längsrichtung 14 weisende endseitige Einführöffnung weitet sich in Längsrichtung 14 auf, wie dies der Fig. 1 entnommen werden kann.
-
Anhand der vorangehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass bei der in den Figuren dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 2 zwei Bänder 66, 66 zum Einsatz kommen, nämlich das Band 66 des Moduls 52 und das Band 66 des Moduls 54. Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass grundsätzlich auch noch weitere Bänder 66 und entsprechende Module 52 oder 54 zum Einsatz kommen können. Alternativ ist es ebenso denkbar, dass lediglich ein einzelnes Band zum Einsatz kommt, von dem zwei Bandabschnitte mit dem Schraubverschluss 4 in Kontakt gebracht werden. In der dargestellten Ausführungsform weisen die beiden Bänder 66, 66 jeweils einen Kontaktabschnitt 102 auf, der sich in Längsrichtung 12, 14 zwischen den beiden Führungen 62, 64 erstreckt, dem Umfang des Schraubverschlusses 4 zugewandt ist und mit diesem in Kontakt gebracht werden soll. Auch erstreckt sich der genannte Kontaktabschnitt 102 unmittelbar zwischen den beiden Führungen 62, 64, d. h., der Kontaktabschnitt 102 ist zwischen den Abstützpunkten an den Führungen 62, 64 nicht an weiteren Bauteilen des Moduls abgestützt, insbesondere nicht an der Antriebsrolle 58, die an anderer Stelle an dem Band 66 angreift. Es könnte allenfalls eine zumindest teilweise Abstützung des Kontaktabschnitts 102 in Breitenrichtung des Bandes 66 an dem Tragteil 56 erfolgen, wobei hierauf vorzugsweise ebenfalls verzichtet werden soll, um den Spielraum für den in der Nähe befindlichen Schraubverschluss 4 nicht unnötig einzuschränken bzw. eine ungewollte Kollision mit diesem zu verhindern.
-
Nachstehend werden weitere Merkmale der Vorrichtung 2, deren Funktionsweise und eine Ausführungsform des der Vorrichtung 2 zugrundeliegenden erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 erläutert.
-
Die zu verschraubenden Behälter 6 werden mit Hilfe einer nicht näher dargestellten Transporteinrichtung kontinuierlich oder schrittweise zugeführt oder/und abgeführt, wobei vor dem Erreichen des Arbeitsbereiches der Vorrichtung 2 der Schraubverschluss 4 mit dem daran angeordneten Aufsatz 8 auf das Öffnungsgewinde 10 des Behälters 6 aufgesetzt wird. Durch das Zuführen der Behälter 6 mitsamt den Schraubverschlüssen gelangt der Aufsatz 8 durch die in Längsrichtung 14 weisende endseitige Einführöffnung der Aufsatzführung 98 in die Aufsatzführung 98, so dass die Verdrehsicherung 96 durch die Streben 100 eine verdrehsichere Ausrichtung des Aufsatzes 8 bewirkt, die in Fig. 1 dargestellt ist. Bei der nicht dargestellten Transporteinrichtung handelt es sich vorzugsweise um ein Fließband, auf dem die Behälter 6 angeordnet sind, wobei vorzugsweise eine seitliche Begrenzung an dem Fließband vorgesehen ist, die eine sichere Führung der Behälter 6 bewirkt.
-
Erreicht der Behälter 6 mitsamt dem Schraubverschluss 4 den Arbeitsbereich der Vorrichtung 2, so wird der Behälter 6 zeitweise durch eine Halteeinrichtung gehalten, die in den Figuren ebenfalls nicht dargestellt ist. Eine derartige Halteeinrichtung könnte beispielsweise darin bestehen, dass der Behälter 6 in Querrichtung 16, 18 zwischen zwei Halteelementen eingeklemmt wird. Diese Halteelemente könnten beispielsweise seitliche Fließbänder sein, zwischen denen der Behälter 6 eingeklemmt ist und die darüber hinaus einen Weitertransport des Behälters 6 in der Längsrichtung 12 unterstützen oder bewirken könnten. In jedem Fall ist die Halteeinrichtung derart ausgebildet, dass der Behälter 6 und somit auch das Öffnungsgewinde 10 an dem Behälter 6 verdrehsicher gehalten ist.
-
Hat der Behälter 6 mitsamt dem Schraubverschluss 4 seine in Fig. 1 gezeigte Sollposition erreicht, so werden die beiden Bänder 66, 66 quer zur Schraubrichtung 24, in diesem Fall in den Querrichtungen 16 und 18 an den Schraubverschluss 4 herangeführt. Zu diesem Zweck werden die beiden Einheiten 30, 32 über deren Zahnstangen 38, 38 aufeinander zu bewegt, wobei die Riemenspannung in den Riemen 88, 90 dadurch erhalten bleibt, dass die Hauptantriebsrolle 80 in Längsrichtung 14 bewegt wird, was durch die mechanische Kopplung 92 erreicht wird. Die beiden Bänder 66, 66 werden folglich derart weit aufeinander zu bewegt, dass die Kontaktabschnitte 102, 102 der beiden Bänder 66, 66 mit dem Umfang des Schraubverschlusses 4 in Kontakt gebracht werden, wie dies der Fig. 3 entnommen werden kann.
-
Die beiden Einheiten 30, 32 werden derart mit einer Kraft beaufschlagt, dass das Band 66 des Moduls 52 eine Anpresskraft 104 quer zur Schraubrichtung 24 und in Querrichtung 16 auf den Schraubverschluss 4 ausübt, während das Band 66 des Moduls 54 eine Anpresskraft 106 quer zur Schraubrichtung 24 und in Querrichtung 18 auf den Schraubverschluss 4 ausübt, wie dies in der Fig. 3 angedeutet ist. Die beiden Anpresskräfte 104 und 106 sind vorzugsweise einander entgegengesetzt und können sich auf diese Weise besonders bevorzugt gegenseitig ausgleichen, so dass die eingebrachten Kräfte nicht durch die Halteeinrichtung oder ähnliches kompensiert werden müssen. Bei den in der Fig. 3 dargestellten Anpresskräften 104 und 106 handelt es sich vorzugsweise um die jeweils resultierenden Anpresskräfte. Darüber hinaus ist aus Fig. 3 ersichtlich, dass die Kontaktabschnitte 102, 102 der beiden Bänder 66, 66 an einander gegenüberliegenden, vorzugsweise um 180° zueinander versetzten, Umfangsabschnitten des Umfangs des Schraubverschlusses 4 angreifen.
-
Die aufgebrachten Anpresskräfte 104 und 106 sind derart groß, dass die Kontaktabschnitte 102, 102 der Bänder 66, 66 durchgebogen, gewölbt und sinngemäß an die Außenkontur des Umfangs des Schraubverschlusses 4 angepasst werden. Mithin wird der Kontaktabschnitt 102 eines jeden Bandes 66, 66 jeweils derart mit dem Umfang des Schraubverschlusses 4 in Kontakt gebracht, dass der Kontaktabschnitt 102 den Schraubverschluss 4 im Bereich eines Umschlingungswinkel α umschlingt, wie dies der Fig. 3 entnommen werden kann. Der Abstand a zwischen den beiden Führungen 62, 64 und somit die Länge des Kontaktabschnitts 102 ist dabei derart auf den Durchmesser des Schraubverschlusses 4 abgestimmt, dass dieser Umschlingungswinkel α mindestens 30°, mindestens 40° oder mindestens 50° beträgt.
-
Um nun das Verschrauben des Schraubverschlusses 4 mit dem Öffnungsgewinde 10 zu bewirken, werden die Bänder 66, 66 unter Aufschrauben des Schraubverschlusses 4 auf das Öffnungsgewinde 10 angetrieben. Zu diesem Zweck treibt der Motor 82 die Hauptantriebsrolle 80 an, die über die Riemen 88 und 90, die oberen Rollen 46 und 48, die innenliegenden Wellen 50, 50, die Teile 78, 78 und die Antriebsrollen 58, 58 ein Antreiben der Bänder 66, 66 in deren Längs- oder Erstreckungsrichtung über die Führungen 62, 64 und durch die Längsführungen 68, 70 bewirkt. Durch die Reibung zwischen den Kontaktabschnitten 102, 102 der Bänder 66, 66 und dem Umfang des Schraubverschlusses 4, genauer gesagt durch die Haftreibung, werden tangential an dem Umfang angreifende Reibkräfte erzielt, die ein Aufschrauben des Schraubverschlusses 4 auf das Öffnungsgewinde 10 bewirken.
-
Durch das Aufschrauben des Schraubverschlusses 4 auf das Öffnungsgewinde 10 senkt sich der Schraubverschluss 4 in Schraubrichtung 24 und somit auch in Höhenrichtung 22 nach unten ab, was zu einer unerwünschten Relativbewegung zwischen dem Schraubverschluss 4 und den angreifenden Bändern 66, 66 führen könnte. Um diese unerwünschte Relativbewegung jedoch zu verhindern, werden die beiden Bänder 66, 66 automatisch in Höhenrichtung 22 bzw. in Schraubrichtung 24 nach unten nachgeführt. Dies kann beispielsweise durch ein Nachführen des Schlittens 28 in Höhenrichtung 22 nach unten entlang der Höhenführung 26 erfolgen. Dies hätte gleichzeitig den Vorteil, dass auch die Verdrehsicherung 96 in Schraubrichtung 24 bzw. in Höhenrichtung 22 nach unten nachgeführt wird, so dass der Aufsatz 8 weiterhin verdrehsicher aufgenommen ist. Alternativ hierzu könnten jedoch ebenso die beiden Einheiten 30, 32 relativ zu dem Schlitten 28 in Höhenrichtung 22 nach unten nachgeführt werden, wobei in diesem Fall die Verdrehsicherung 96 vorzugsweise derart dimensioniert ist, dass der Aufsatz 8 auch dann noch in der Verdrehsicherung 96 aufgenommen ist, wenn der Schraubverschluss 4 bzw. der Aufsatz 8 seine maximale Absenkung in Schraubrichtung 24 nach unten erfahren hat.
-
Bei der dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 2 ist der maximal mögliche Umschlingungswinkel α für den gleichen oder gleichbleibenden Außendurchmesser eines Schraubverschlusses 4 einstellbar oder veränderbar. Dies kann auf unterschiedlichem Wege erfolgen. Zum einen könnten die austauschbar an der Vorrichtung 2 angeordneten Module 52 und 54 jeweils Führungen 62, 64 aufweisen, deren Abstand a zueinander nicht veränderbar ist, wobei der maximale Umschlingungswinkel α in diesem Fall dadurch einstellbar oder veränderbar ist, dass die beiden Module 52, 54 jeweils durch ein anderes Modul ersetzt werden, das einen größeren oder kleineren Abstand a zwischen den Führungen und somit einen längeren oder kürzeren Kontaktabschnitt aufweist. Alternativ oder ergänzend könnten die beiden Führungen 62, 64 an den bestehenden Modulen 52, 54 derart angeordnet sein, dass der Abstand a zueinander einstellbar oder veränderbar ist.
-
Unter Bezugnahme auf Fig. 6 sei ferner auf ein bevorzugtes Merkmal der Vorrichtung 2 hingewiesen, durch das zum einen ein kompakter Aufbau erreicht wird und zum anderen eine Kollision mit nachfolgenden Behältern 6 oder Schraubverschlüssen 4 ausgeschlossen werden kann. So sind die als Rollen ausgebildeten Führungen 62, 64 als Umlenkrollen für das Band 66 ausgebildet. Der durch die Umlenkrollen relativ zu dem Kontaktabschnitt 102 erzielte Umlenkwinkel β beträgt vorzugsweise jeweils mindestens 45° oder - wie in Fig. 6 angedeutet - besonders bevorzugt mindestens 90°.
-
Wenngleich die in den Figuren dargestellte Bauweise bevorzugt ist, so sei ferner darauf hingewiesen, dass die Antriebsrolle 58 nicht zwangsläufig separat von den beiden Führungen 62, 64 ausgebildet sein muss. So kann die Antriebsrolle 58 beispielsweise gleichermaßen eine der beiden Führungen 62, 64 ausbilden, um einen relativ einfachen Aufbau zu erreichen, zumal aufgrund der Doppelfunktion einer solchen Antriebsrolle 58 auf eine zusätzliche Führung verzichtet werden könnte.
-
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist es ferner bevorzugt, wenn eine Einrichtung zur Ermittlung des vorbestimmten Enddrehmoments des Schraubverschlusses 4 vorgesehen ist, die das Aufschrauben beendet, sobald das ermittelte Drehmoment am Schraubverschluss 4 das gewünschte oder vorbestimmte Enddrehmoment erreicht oder überschreitet, mit dem der Schraubverschluss 4 festgezogen sein soll.
Bezugszeichenliste
-
- 2
- Vorrichtung
- 4
- Schraubverschluss
- 6
- Behälter
- 8
- Aufsatz
- 10
- Öffnungsgewinde
- 12
- Längsrichtung
- 14
- Längsrichtung
- 16
- Querrichtung
- 18
- Querrichtung
- 20
- Höhenrichtung
- 22
- Höhenrichtung
- 24
- Schraubrichtung
- 26
- Höhenführung
- 28
- Schlitten
- 30
- Einheit
- 32
- Einheit
- 34
- Führungsschienen
- 36
- Führungsteile
- 38
- Zahnstangen
- 40
- Zahnrad
- 42
- Rohr
- 44
- Rohr
- 46
- obere Rolle
- 48
- obere Rolle
- 50
- Welle
- 52
- zusammenhängendes Modul
- 54
- zusammenhängendes Modul
- 56
- Tragteil
- 58
- Antriebsrolle
- 60
- Dreh- oder Wälzlager
- 62
- Führung
- 64
- Führung
- 66
- Band
- 68
- Längsführung
- 70
- Längsführung
- 72
- vordere Lage
- 74
- hintere Lage
- 76
- Verzahnung
- 78
- Teil
- 80
- Hauptantriebsrolle
- 82
- Motor
- 84
- Rolle
- 86
- Rolle
- 88
- Riemen
- 90
- Riemen
- 92
- mechanische Kopplung
- 94
- Führungsschiene
- 96
- Verdrehsicherung
- 98
- Aufsatzführung
- 100
- Strebe
- 102
- Kontaktabschnitt
- 104
- Anpresskraft
- 106
- Anpresskraft
- a
- Abstand
- α
- Umschlingungswinkel
- β
- Umlenkwinkel