EP2576418B1

EP2576418B1 - Gerät für die bearbeitung eines produkts mit einem element zur bearbeitung des produkts

Info

Publication number: EP2576418B1
Application number: EP11730176.2A
Authority: EP
Inventors: Andrea Barbolini
Original assignee: Schneider Electric Automation GmbH
Current assignee: Schneider Electric Automation GmbH
Priority date: 2010-05-03
Filing date: 2011-03-05
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2031-03-05
Also published as: DE112011101545A5; EP2576418A1; US9388030B2; US20130205715A1; WO2011137882A1; ITBO20100275A1; ES2525616T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät für die Bearbeitung eines Produkts mit einem Element zur Bearbeitung des Produkts.
Es sind Geräte bekannt, die dafür geeignet sind, ein Verschlusselement, wie beispielsweise einen Schraubverschluss oder einen Druckverschluss, mit einem Behältnis, beispielsweise einer Flasche oder einem Flakon, zu verbinden. Derartige bekannte Geräte enthalten, im Wesentlichen, ein Trägergestell für die Mittel für den Vorschub einer Vielzahl von Behältnissen, in Form eines Drehtisches, und für die Mittel für den Vorschub der Verschlusselemente, in Form eines oberhalb des Tisches angeordneten Gestells, das sich zusammen mit dem Tisch bewegt, um ein drehbares Verschlusskarussell zu bilden.
Die bekannten Verschließgeräte enthalten ferner pro Verschlusskopf eine vertikale Welle, die an einem Ende das Bearbeitungselement trägt, und die in vertikaler Richtung über einen vorab festgelegten Hub beweglich ist, der von entsprechenden Antriebsnocken festgelegt wird, die an dem anderen Ende der Trägerwelle einwirken.
Bei diesen bekannten Geräten wird die Verschraubung des Verschlusses mittels einer Drehung realisiert, der die Trägerwelle des Bearbeitungselements mittels einer Drehspindelmutter ausgesetzt wird, die sich mit einem rillenförmigen Profil überlagert, das an der außenliegenden Fläche der Trägerwelle ausgebildet ist. In diesem Fall wird der axiale Druck, der die Verschraubung des Verschlusses auf dem Gewinde des Behältnisses ermöglicht, durch das Gewicht der Verschlusseinheit ausgeübt, die direkt auf dem Behältnis lastet, das gegebenenfalls vorab mit elastischen Mitteln zur Abfederung oder Dämpfung versehen wurde.
US 3 151 426 A offenbart ein Gerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. FR 2109311 A5 und EP 1772421 A1 zeigen einen Spindelantrieb mit einer Mutter, die mit Rillen zusammenwirkt.
Ein Problem, das sich in Bezug auf die bekannten Geräte herausgestellt hat, betrifft die Notwendigkeit, sobald ein Formatwechsel vorgenommen werden muss, die Nocken abnehmen und ersetzen zu müssen, was mit Unannehmlichkeiten für das verantwortliche Personal und mit Produktionszeitverlusten verbunden ist, da der Wechsel der Nocken bei stehender Maschine erfolgt.
Im Bereich von Verschließmaschinen mit Drehkarussell besteht ferner das Bedürfnis, ein Gerät zur Verfügung zu haben, das vielfältig einsetzbar und eine kompakte Ausgestaltung mit geringem Platzbedarf aufweist.
In jedem Fall besteht allgemein das Bedürfnis, ein Vorrichtung zur Verfügung zu haben mit einem jeweiligen Bearbeitungselement, das auf ein jeweiliges Bearbeitungsgerät anwendbar ist und eine vielfältigere Einsetzbarkeit und/oder bessere Bedienbarkeit ermöglicht.
Mit der vorliegenden Erfindung soll eine neuartige und alternative Lösung zu den bis dato bekannten Lösungen vorgeschlagen werden, und insbesondere soll einem oder mehreren der oben genannten Nachteile und/oder Probleme abgeholfen werden und/oder ein oder mehrere der oben angegebenen Bedürfnisse erfüllt werden.
Es wird daher ein Gerät gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
Auf diese Weise ist es auf besonders bequeme Weise möglich, eine gewünschte Funktionsweise für das Bearbeitungsorgan zu erreichen.
Diese und weitere innovative Aspekte der Erfindung werden in jedem Fall in den nachfolgenden Ansprüchen offenbart, deren technische Merkmale zusammen mit entsprechenden, sich daraus ergebenden Vorteilen der folgenden ausführlichen Beschreibung zu entnehmen sind, die eine rein beispielhafte und nicht erschöpfende Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht und unter Einbeziehung der beigefügten Zeichnungen erfolgt; es zeigen:

Figur 1 eine Ansicht im Vertikalschnitt einer bevorzugten Ausführungsform des Geräts entsprechend der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 eine Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform des Geräts entsprechend der vorliegenden Erfindung;
Figur 3 eine Ansicht im Vertikalschnitt eines Details zu der Antriebsspindel und zu den Drehmitteln der das Bearbeitungselement tragenden Welle des vorliegenden Geräts entsprechend der vorliegenden Erfindung;
Figur 4 ein Blockschaltbild des Systems für die Steuerung einer Vorrichtung, anwendbar auf einen Bearbeitungskopf der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform des Geräts.

In den beigefügten Figuren ist eine bevorzugte Ausführungsform des Geräts 10 zur Bearbeitung eines Produkts P veranschaulicht, das insbesondere dafür geeignet ist, ein Verschlusselement T mit einem Behältnis C zu verbinden, um das Produkt P zu bilden.
Das Behältnis weist insbesondere die Form einer Flasche oder eines Flakons auf. Das Gerät weist ein Bearbeitungselement 12 auf, das dafür geeignet ist, eine Bearbeitungsdrehung durchzuführen, insbesondere, um den Verschlusskörper T auf dem Behältnis C zu verschrauben.
Wie veranschaulicht, weist das Gerät insbesondere eine Vielzahl von Bearbeitungselementen 12 auf, die auf eine Vielzahl von entsprechenden Produkten P einwirken.
Wie veranschaulicht, enthält das Gerät 10 Mittel 16 für die Aufnahme und Mittel für den Vorschub eines Behältnisses C und Mittel bzw. eine Vorschubeinrichtung 22 für die Aufnahme und den Vorschub des Bearbeitungselements 12.
In der Praxis weisen die Aufnahmemittel der Maschine ein feststehendes Gestell 12 auf, relativ zu dem drehbare Mittel für die Aufnahme und den Vorschub des Produktes bereitgestellt sind, d. h. für die Aufnahme und den Vorschub des Behältnisses C und für die Aufnahme und den Vorschub des Verschlusselements T.
Insbesondere weisen die Mittel für den Vorschub des Behältnisses die Form eines Drehtisches 18 auf, der dafür geeignet ist, eine Vielzahl dieser umlaufend verteilten Behältnissen C aufzunehmen.
Wie veranschaulicht, dreht sich der Tisch 18 um einen feststehenden mittigen Trägerständer 20 zusammen mit Mitteln für die Aufnahme und den Vorschub der oberhalb des Tisches angeordneten Verschlusselemente 12, um ein drehbares Verschlusskarussell zu bilden.
Wie veranschaulicht, weisen die Drehkarussellmittel 14 eine Vielzahl von radialen Trägerarmen 14b auf für die Bearbeitungselemente oder den Verschluss 12 und werden von einem jeweiligen, in den beigefügten Figuren nicht dargestellten Motor zur Drehung angetrieben.
In der Praxis weist die Aufnahme 14 für das Bearbeitungselement, oder die Bearbeitungselemente, 12 daher einen jeweiligen Arm 14b auf, der sich in radialer Richtung erstreckt, der ein jeweiliges radiales Trägerende 14c für das Bearbeitungselement 12 aufweist.
Das Gerät enthält ferner Mittel bzw. Bewegungsmittel, oder eine Vorrichtung, 23, die dafür vorgesehen sind, das Bearbeitungselement 12 zu drehen.
Insbesondere sind die Mittel, oder die Vorrichtung 23, dafür geeignet, das Bearbeitungselement 12 zwischen einer abgesenkten Eingriffsstellung und Bearbeitungsstellung und einer angehobenen gelösten Stellung zu bewegen.
Insbesondere enthalten die Mittel 23, die dafür geeignet sind, das Bearbeitungselement zu drehen, eine jeweilige Welle 24, die das Bearbeitungselement trägt und die ihrerseits von dem radialen Arm 14b getragen wird.
In der Praxis weist die Welle 24 die Form einer vertikalen Welle auf, d. h. die sich in vertikaler Richtung erstreckt und im Bereich des unteren Endes 24' das Bearbeitungselement 12 trägt.
Die Mittel, oder die Vorrichtung 23, die dafür geeignet sind, das Bearbeitungselement 12 zu bewegen, sind dafür geeignet, das Bearbeitungselement in vertikaler Richtung zu bewegen, insbesondere zwischen einer abgesenkten Bearbeitungsstellung und einer angehobenen gelösten Stellung oder Ruhestellung.
Die Mittel, oder die Vorrichtung 23, die dafür geeignet sind, das Bearbeitungselement 12 zu bewegen, sind ferner dafür geeignet, das Bearbeitungselement in eine einfache Drehung zu versetzen, um einen entsprechenden Arbeitsvorgang zu bewirken, wie beispielsweise die Durchführung eines Verschraubungsvorgangs, der den Verschluss T mit dem Behältnis C verbindet, oder einer einfachen Ausrichtung des Objekts T, das von dem Bearbeitungselement getragen wird, um es in der gewünschten Stellung anzuordnen.
Die Mittel, oder die Vorrichtung 23, die dafür geeignet sind, das Bearbeitungselement 12 zu bewegen, sind ferner dafür geeignet, das Bearbeitungselement in eine einfache Drehung zu versetzen, um eine Dreh-Verschiebung durchzuführen, d. h. gleichzeitig in eine Drehung und in einer vertikale Verschiebung, entweder relativ zu dem Produkt, oder, wie im vorliegenden Fall, relativ zu dem Behältnis C.
Ebenso enthalten die Mittel, oder die Vorrichtung, 23, die dafür geeignet sind, das Bearbeitungselement 12 zu bewegen, d. h. die Welle 24, die das Bearbeitungselement trägt, Mittel bzw. Spindelantriebsmittel, 26, 28, 30, die auf die Welle einwirken, um sie in axialer Richtung zu bewegen, und Mittel bzw. Drehmittel 38, 40, 42, die auf die Welle einwirken, um das Bearbeitungselement 12 zu einer Bearbeitungsdrehung anzutreiben.
Es ist vorgesehen, dass die Mittel 26, 28, 30, die auf die Welle einwirken, um sie in axialer Richtung zu bewegen, und die Mittel 38, 40, 42, die auf die Welle einwirken, um das Bearbeitungselement 12 zu einer Bearbeitungsdrehung anzutreiben, in miteinander koordinierter Weise angetrieben werden, um eine entsprechende und gewünschte Bewegung seitens der Trägerwelle 24 und des entsprechenden Bearbeitungselements 12 zu bewirken.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Mittel 26, 28, 30, die dafür geeignet sind, die Trägerwelle 24 des Bearbeitungselements in axialer Richtung zu bewegen, und die Mittel 38, 40, 42, die dafür geeignet sind, das Bearbeitungselement 12 zu einer Bearbeitungsdrehung anzutreiben, auf die Trägerwelle 24 des Bearbeitungselements 12 in miteinander koordinierter Weise einwirken, derart, dass die Trägerwelle 24 zur Drehung angetrieben wird, und, vorzugsweise, derart, dass eine vorab festgelegte axiale Kraft ausgeübt wird, und insbesondere derart, dass eine vorab festgelegte axiale Kraft für die Verschraubung des Verschlusses T gegen das Behältnis C ausgeübt wird, wie sich besser der nachfolgenden Beschreibung entnehmen lässt.
In der Praxis ist vorgesehen, dass die Mittel 26, 28, 30, die dafür geeignet sind, die Trägerwelle 24 des Bearbeitungselements 12 in axialer Richtung zu bewegen, und die Mittel 30, 40, 42, die dafür geeignet sind, zu einer Bearbeitungsdrehung anzutreiben, gleichzeitig auf die Trägerwelle 24 einwirken oder sie antreiben.
Insbesondere ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Mittel 26, 28, 30, die dafür geeignet sind, die Trägerwelle 24 des Bearbeitungselements 12 in axialer Richtung zu bewegen, und die Mittel 38, 40, 42, die dafür geeignet sind, zu einer Bearbeitungsdrehung anzutreiben, gleichzeitig auf die Trägerwelle 24 einwirken oder sie antreiben, um eine Drehung der Welle ohne axiale Bewegung zu bewirken.
Insbesondere können die Mittel 26, 28, 30, die dafür geeignet sind, die Trägerwelle 24 des Bearbeitungselements 12 in axialer Richtung zu bewegen, und die Mittel 38, 40, 42, die dafür geeignet sind, zu einer Bearbeitungsdrehung anzutreiben, gleichzeitig auf die Welle einwirken, um gleichzeitig eine axiale Bewegung und eine Drehung der Bearbeitungswelle zu bewirken.
Diese Wirkweise könnte vorteilhafterweise verwendet werden, um das Bearbeitungselement 12 in der Höhe oder entsprechend einer axialen Richtung zu der Trägerwelle 24 zu positionieren und dieses gleichzeitig winklig zu drehen, beispielsweise, um das von diesem getragene Teil T entsprechend auszurichten.
Entsprechend einem weiteren Bearbeitungsmodus kann vorgesehen sein, dass die Mittel 26, 28, 30, die dafür geeignet sind, die Trägerwelle 24 des Bearbeitungselements 12 in axialer Richtung zu bewegen, und die Mittel 38, 40, 42, die dafür geeignet sind, zu einer Arbeitsdrehung anzutreiben, einzeln, d. h. nicht gleichzeitig, auf die Bearbeitungswelle einwirken.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Mittel 26, 28, 30, die dafür geeignet sind, die Trägerwelle 24 des Bearbeitungselements 12 in axialer Richtung zu bewegen, einwirken, um das Bearbeitungselement 12 zwischen einer Eingriffsstellung und Bearbeitungsstellung und einer gelösten Stellung und Ruhestellung zu bewegen, wie nachfolgend besser veranschaulicht wird. In diesem Fall sind die Mittel 38, 40, 42, die dafür geeignet sind, zu einer Bearbeitungsdrehung anzutreiben, arretiert.
In der Praxis werden Mittel 26 für den Spindelantrieb der Trägerwelle 24 des Bearbeitungselements 12 bereitgestellt.
Wie auch unter Einbeziehung von Figur 3 gut zu erkennen ist, enthalten die Spindelantriebsmittel 26 eine drehbare Spindelmutter 28, die mit einem spiralförmigen Profil 30 mit geeignetem Spiralgang zusammenwirkt, das an dem äußeren Profil 24a der das Bearbeitungselement 12 tragenden Welle 24 vorgesehen ist.
Die Spindelantriebsmittel 26 weisen insbesondere die Form einer Kugelumlaufspindel auf, deren Kugeln in Figur 3 mit dem Bezugszeichen 29 bezeichnet sind. Die Kugeln laufen zwischen Rillen, die auf der zylindrischen Innenseite der Spindelmutter 28 vorgesehen sind, und den spiralförmigen Rillen 30 der Spindelantriebsmittel für die vertikale Bewegung der Welle 24 um.
Es sind Mittel bzw. erste Motoren 32 vorgesehen, um die Spindelantriebsmittel zur Drehung anzutreiben.
Die Mittel 32, um die Spindelantriebsmittel zur Drehung anzutreiben, sind dafür geeignet, die Spindelmutter 28 der Spindelantriebsmittel zu einer Drehung in einer winkligen Richtung oder in einer entgegengesetzten winkligen Richtung anzutreiben. Auf diese Weise ist es insbesondere möglich, das Anheben oder Absenken der das Bearbeitungselement 12 tragenden Welle zu bewirken.
Die Mittel 32, um die Spindelantriebsmittel zur Drehung anzutreiben, weisen die Form eines jeweiligen elektrischen Antriebs auf mit einer jeweiligen Welle, die sich nach oben erstreckt, wobei der elektrische Antrieb vorzugsweise die Form eines bürstenlosen Antriebs aufweist.
In der Praxis weist der Antrieb 32 eine jeweilige Welle 32a auf, die eine jeweilige Riemenscheibe 32b trägt und die mit der Spindelmutter 28 des Spindelantriebs über einen Riemen 32c operativ verbunden ist, der mit einer jeweiligen Riemenscheibe 32b verbunden ist, die außerhalb oder einstückig mit der Spindelmutter 28 des Spindelantriebs ausgebildet ist. Insbesondere kann die Riemenscheibe, oder deren Zähne 32d, außerhalb oder einstückig mit der Spindelmutter 28, d. h. fest mit dieser verbunden, ausgebildet sein.
Die Mittel 38, die dafür geeignet sind, die das Bearbeitungselement 12 tragende Welle 24 zur Drehung anzutreiben weisen ihrerseits die Form eines Elements, oder Spindelmutter bzw. Eingriffsspindelmutter, 40 im Eingriff mit zumindest einer korrespondierenden längsgerichteten Rille 42 auf, die an dem äußeren Profil 24a der Trägerwelle 24 vorgesehen ist.
Das Eingriffselement, oder die Spindelmutter, 40 weist eine Vielzahl von radialen Eingriffsmitteln 40a auf, die mit einer Vielzahl von längsgerichteten und parallelen Rillen 42 zusammenwirken, die an dem äußeren Profil der Trägerwelle vorgesehen sind.
Die radialen Eingriffsmittel weisen die Form von Kugeln 40a auf, die zwischen jeweiligen längsgerichteten Rillen der Spindelmutter und korrespondierenden längsgerichteten und parallelen Rillen 42, die an dem äußeren Profil der das Bearbeitungselement 12 tragenden Welle 24 vorgesehen sind, umlaufen.
In der Praxis ermöglicht es die Verbindung zwischen der Spindelmutter 40 und den längsgerichteten Rillen 42 der Welle 24, sich in vertikaler Richtung zu verschieben.
In der Praxis kann sich die Trägerwelle 24, die mit ihren längsgerichteten Rillen 42 auf den Kugeln der Spindelmutter 40 läuft, in vertikaler Richtung in einer Richtung bewegen, die von der Achse A der Trägerwelle 24 gebildet wird. Dies geschieht insbesondere dann, wenn die Drehung der jeweiligen Spindelmutter 40 blockiert ist und hingegen die Spindelmutter 28 der Spindelantriebsmittel zur Drehung angetrieben wird.
Es sind Mittel bzw. zweite Motoren 44 vorgesehen, die dafür geeignet sind, die Mittel 40 für die Drehung der das Bearbeitungselement 12 tragenden Welle anzutreiben.
Insbesondere enthalten die Antriebsmittel der Mittel 40 für die Drehung der das Bearbeitungselement 12 tragenden Welle einen jeweiligen elektrischen Antrieb 44, der insbesondere die Form eines bürstenlosen Antriebs aufweist.
Die Mittel 44, die dafür geeignet sind, die Mittel 40 für die Drehung der das Bearbeitungselement tragenden Welle zu bewegen, sind insbesondere dafür geeignet, die jeweilige Spindelmutter 40 zur Drehung in einer jeweiligen winkligen Richtung anzutreiben.
Wie insbesondere Figur 4 zu entnehmen ist, weist der Antriebsmotor 44 der Drehmittel, insbesondere für den Antrieb der Spindelmutter 40, eine jeweilige vertikale Welle 44a auf, die nach unten ausgerichtet ist, die eine jeweilige Riemenscheibe 44b trägt, die über einen jeweiligen Riemen 44c mit einer korrespondierenden Riemenscheibe 44d operativ verbunden ist, die an der Spindelmutter 40, insbesondere außerhalb von dieser, d. h. an einer Riemenscheibe vorgesehen ist, die mit der Spindelmutter 40 fest verbunden ist.
Es ist vorgesehen, dass die spiralförmige Rille 30 der Spindelantriebsmittel und die jeweilige längsgerichtete Rille 42 der Drehmittel an der Trägerwelle 14 in einander angenäherten Positionen bereitgestellt sind.
Vorzugsweise ist die spiralförmige Rille 30 der Spindelantriebsmittel oberhalb der jeweiligen längsgerichteten Rille 42 der Drehmittel angeordnet.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform könnte die spiralförmige Rille 30 der Spindelantriebsmittel allerdings auch unterhalb der jeweiligen längsgerichteten Rille 42 der Drehmittel angeordnet sein.
Ferner wäre es zum Vorteil des von der vorliegenden Vorrichtung eingenommenen Raumes vorstellbar, dass sich die spiralförmige Rille 30 der Spindelantriebsmittel auf der Seite des Profils der Welle erstreckt, auf der ferner die längsgerichtete Rille 42 der Drehmittel vorhanden ist; in diesem Fall wären die Rillen 30 und 42 im selben Bereich der Welle.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die spiralförmige Rille 30 der Spindelantriebsmittel und die jeweilige längsgerichtete Rille 42 der Drehmittel an der Trägerwelle 14 mittels der Befestigung von zwei entsprechenden Trägerabschnitten 124a, 124b vorgesehen sind, die jeweils die jeweilige Rille 30 oder 42 tragen.
Die Spindelmutter 28 und 40, der Spindelantriebsmittel bzw. der Drehmittel, sind koaxial außerhalb der Trägerwelle 24 gelagert.
Wie in Figur 4 veranschaulicht, sind Steuerungsmittel E vorgesehen, die dafür geeignet sind, die Drehung, insbesondere die Drehzahl der Spindelmutter 28 der Spindel für die axiale Bewegung der Trägerwelle des Bearbeitungselements und die Drehzahl der Spindelmutter 40 für die Drehung der Welle zu steuern, indem die jeweiligen Antriebsmotoren 32 und 44, mit denen die Steuerungsmittel E entsprechend verbunden sind, gesteuert werden.
Diese Steuerungsmittel E weisen die Form eines entsprechenden elektronischen Rechners auf, der von einem PC oder einer CPU oder dergleichen gebildet sein kann und der die interne Wirkweise des vorliegenden Geräts steuert.
Die elektronischen Steuerungsmittel E sind insbesondere dafür geeignet, in miteinander koordinierter Weise die Drehungen der Spindelmutter 28 der Mittel, die dafür geeignet sind, die Trägerwelle 24 in axialer Richtung zu bewegen, und der Spindelmutter 40 der Mittel, die dafür geeignet sind, die Welle 24 oder das Bearbeitungselement 12 zu einer Bearbeitungsdrehung anzutreiben, zu steuern.
Insbesondere können die elektronischen Steuerungsmittel E die folgenden Betriebsmodi beinhalten.
Entsprechend einem ersten Modus ist es möglich, dass die Spindelmutter 28, der Mittel 26, die dafür geeignet sind, die Trägerwelle 24 des Bearbeitungselements 12 in axialer Richtung zu bewegen, und die Spindelmutter 40, der Mittel 38, die dafür geeignet sind, das Bearbeitungselement 12 zu einer Bearbeitungsdrehung anzutreiben, derart angetrieben werden, dass sie sich gleichzeitig drehen.
Insbesondere ist es möglich, dass die Spindelmutter 28, der Mittel 26, die dafür geeignet sind, die Trägerwelle 24 des Bearbeitungselements 12 in axialer Richtung zu bewegen, und die Spindelmutter 40, der Mittel 38, die dafür geeignet sind, das Bearbeitungselement 12 zu einer Bearbeitungsdrehung anzutreiben, derart angetrieben werden, dass sie sich mit der gleichen Geschwindigkeit drehen, derart, dass sie die Trägerwelle 24 zur Drehung antreiben.
In der Praxis können die jeweiligen Antriebsmittel die Spindelmutter 28 der Spindel 26 zur Drehung antreiben und die Spindelmutter 40 des rillenförmigen Profils 42 mit derselben Drehzahl und in derselben Richtung zur Drehung antreiben, wodurch eine einfache Drehung der Bearbeitungswelle ohne axiale Vor- oder Rückwärtsbewegung bewirkt wird.
Auf diese Weise kann beispielsweise der Verschluss T auf dem Behältnis C verschraubt werden.
Ferner ist es möglich, dass die Spindelmutter 28, der Mittel 26, die dafür geeignet sind, die Trägerwelle 24 des Bearbeitungselements 12 in axialer Richtung zu bewegen, und die Spindelmutter 40, der Mittel 38, die dafür geeignet sind, das Bearbeitungselement 12 zu einer Bearbeitungsdrehung anzutreiben, derart in miteinander koordinierter Weise zur Drehung angetrieben werden, dass sie die Trägerwelle 24 zur Drehung antreiben, und derart, dass sie eine vorab festgelegte axiale Kraft ausüben.
Auf diese Weise kann die Verschraubung des Verschlusses T auf dem Behältnis C mit höherer Effizienz erfolgen.
Dank der vorliegenden Vorrichtung ist es insbesondere möglich, auf das Behältnis eine entsprechend geregelte axiale Kraft auszuüben. In der Praxis kann der axiale Druck, der auf das Behältnis ausgeübt wird, erkannt oder ermittelt werden und bei Bedarf entsprechend den jeweiligen Anforderungen, d. h. gemäß einem gewünschten Modus, verändert werden.
Ferner ist es möglich, dass die Spindelmutter 28, der Mittel 26, die dafür geeignet sind, die Trägerwelle 24 des Bearbeitungselements 12 in axialer Richtung zu bewegen, und die Spindelmutter 40, der Mittel 38, die dafür geeignet sind, das Bearbeitungselement 12 zu einer Bearbeitungsdrehung anzutreiben, derart angetrieben werden, dass sie sich gleichzeitig drehen, um, gleichzeitig, eine axiale Bewegung und eine Drehung der Bearbeitungswelle zu bewirken.
In der Praxis ist es möglich, dass die jeweiligen Antriebsmittel die Spindelmutter 28 der Spindel in einer winkligen Richtung oder in einer entgegengesetzten winkligen Richtung antreiben und die Spindelmutter 40, des rillenförmigen Profils, mit unterschiedlichen Drehzahlen zur Drehung antreiben, wodurch eine Drehung der Trägerwelle 24 mit gleichzeitiger axialer Vor- oder Rückwärtsbewegung der Trägerwelle 24 bewirkt wird.
Ferner ist es möglich, dass die Spindelmutter 28, der Mittel 26, die dafür geeignet sind, die Trägerwelle 24 des Bearbeitungselements 12 in axialer Richtung zu bewegen, und die Spindelmutter 40, der Mittel 38, die dafür geeignet sind, das Bearbeitungselement 12 zu einer Bearbeitungsdrehung anzutreiben, derart angetrieben werden, dass sie sich einzeln, oder getrennt, drehen.
Um das Bearbeitungselement 12 zwischen einer Eingriffsstellung und Bearbeitungsstellung und einer gelösten Stellung und Ruhestellung zu bewegen, wird die Spindelmutter 28, der Mittel 26, die dafür geeignet sind, die Trägerwelle 24 des Bearbeitungselements 12 in axialer Richtung zu bewegen, zur Drehung antrieben und die Spindelmutter 40, der Mittel 38, die dafür geeignet sind, das Bearbeitungselement 12 zu einer Bearbeitungsdrehung anzutreiben, arretiert oder im Wesentlichen arretiert gehalten wird.
Die vorliegenden Steuerungsmittel können somit die Spindelmutter 28 der Spindel 26 in einer winkligen Richtung oder in einer entgegengesetzten winkligen Richtung antreiben und die Spindelmutter 38 des rillenförmigen Profils des Antriebs in der Drehung arretiert halten, wodurch eine axiale Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung der Trägerwelle, d.h. das Anheben oder Absenken des Bearbeitungselements 12 bewirkt wird.
Entsprechend einem weiteren Modus wäre es ferner möglich, dass die Steuerungsmittel die Spindelmutter 28 der Spindel arretiert halten und die Spindelmutter 40 des rillenförmigen Profils zur Drehung antreiben, wodurch eine Drehung mit einer weitreichenden axialen Verschiebung der Bearbeitungswelle bewirkt wird, in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung in Abhängigkeit von der winkligen Richtung, die der Spindelmutter 40 auferlegt wird.
Die Verwendung von bürstenlosen Antrieben ermöglicht es ferner den Steuerungsmitteln E, den axialen Druck zu ermitteln, den das Bearbeitungselement 12 auf das Produkt oder das Behältnis C ausübt, und das Drehmoment, welches das Bearbeitungselement auf das Produkt, d. h. den Verschluss T, bei der Verschraubung auf dem Behältnis ausübt. In der Praxis werden somit Mittel zur Ermittlung des axialen Drucks, den das Bearbeitungselement 12 auf das Produkt oder das Behältnis C ausübt, und Mittel für die Ermittlung des Drehmoments, welches das Bearbeitungselement 12 auf das Produkt, d. h. den Verschluss T, bei der Verschraubung auf dem Behältnis ausübt, bereitgestellt.
Die Steuerungsmittel können ferner Mittel bilden, um den axialen Druck, den das Bearbeitungselement 12 auf das Produkt, oder auf das Behältnis C, ausübt, auf einen vorab festgelegten Maximalwert zu begrenzen.
Die Steuerungsmittel können ferner Mittel bilden, um das Drehmoment, welches das Bearbeitungselement auf das Produkt, d.h. auf den Verschluss T, bei der Verschraubung auf dem Behältnis ausübt, auf einen vorab festgelegten Maximalwert zu begrenzen.
Wie veranschaulicht ist eine Halterung 11 für die Vorrichtung 24, 26, 38 für den Antrieb des Bearbeitungselements 12 vorgesehen.
Die Halterung 11 weist die Form eines Bügels auf, der an dem Drehkarussell 16 gelagert ist und insbesondere von einem radialen Arm 14d dieses letzten gehalten wird.
Ferner kann die Halterung 11 vorteilhafterweise mit dem Gerät in Eingriff und von ihm gelöst werden, derart, dass es möglich ist, die gesamte Vorrichtung 24, 26, 38 zur Bewegung des Bearbeitungselements von dem Gerät abzunehmen oder daran zu installieren.
Wie veranschaulicht, sind ferner Mittel 33 für die Halterung der Antriebsmittel 32 für die Mittel für die axiale Bewegung der Trägerwelle 24 vorgesehen, welche die Form eines Bügels 33 aufweisen, der sich relativ zu dem Karussell, d. h. zu der Welle 24, in radialer Richtung erstreckt.
Insbesondere werden die Mittel 33 für die Halterung der Antriebsmittel 32 für die Mittel für die axiale Bewegung der Trägerwelle 24 von einer Befestigungshalterung 11 getragen.
In der Praxis sind die Mittel oder der Bügel 33 mit der Halterung 11 fest verbunden, mittels der sie an dem Gerät, insbesondere an dessen Drehkarussell, befestigt sind.
Ferner sind Mittel 43 für die Halterung der Antriebsmittel 44 für die Mittel 38 für die Drehung der das Bearbeitungselement 12 tragenden Welle 24 vorgesehen.
Auch diese Mittel für die Halterung der der Antriebsmittel 44 weisen die Form eines jeweiligen Bügels 43 auf, der sich relativ zu dem Karussell, d. h. zu der Welle 24, in radialer Richtung erstreckt.
In der Praxis werden die Mittel 43 für die Halterung der Antriebsmittel 44 für die Mittel für die Drehung der das Bearbeitungselement 12 tragenden Welle 24 von der Befestigungshalterung 11 getragen, mittels der sie an dem Gerät, insbesondere an dessen Drehkarussell, befestigt sind.
Wie veranschaulicht erstrecken sich der Bügel 33 für die Halterung der Antriebsmittel 32 für die Spindelantriebsmittel 26 und der Bügel 43 für die Halterung der Antriebsmittel 44 für die Mittel für die Drehung der Welle 24 von dem Bereich aus, in dem eine jeweilige Welle 24 vorgesehen ist, wobei sie zwischen einander einen jeweiligen Winkel.festlegen. Insbesondere ist der Winkel zwischen dem Bügel 33 für die Halterung der Antriebsmittel 32 für die Spindelantriebsmittel 26 und dem Bügel 43 für die Halterung der Antriebsmittel 44 für die der Mittel für die Drehung der Welle 24 kleiner als 90°.
In der Praxis erstreckt sich der Bügel 33 für die Halterung der Antriebsmittel 32 für die Mittel für den Drehantrieb der Trägerwelle in radialer Richtung in Richtung Außenseite des Geräts, ebenso wie der Bügel 43 für die Halterung der Antriebsmittel 44, der sich ebenfalls in radialer Richtung in Richtung Außenseite des Geräts erstreckt.
Auf diese Weise war es möglich, die Antriebsmittel 32 und 44 vorteilhafterweise in einer besonders kompakten und für die Montage und Instandhaltung bequemen Anordnung anzuordnen.
Mit der vorliegenden Vorrichtung ist somit vorteilhafterweise möglich, die Stellung des Bearbeitungselements automatisch einzustellen und dabei die Verwendung herkömmlicher Nocken zu vermeiden, wie dies bei den bislang bekannten Geräten vorgesehen ist.
Es wurde ferner eine Vorrichtung bereitgestellt, die insbesondere bei einem Gerät zur Bearbeitung eines Produkts P, wie das oben beschriebene Verschließgerät, anwendbar ist, das eine Halterung 11 für eine Trägerwelle 24 eines Bearbeitungselements 12 und für Mittel 26, 28, 30, die auf die Trägerwelle 24 einwirken, um sie in axialer Richtung zu bewegen, und für Mittel 38, 40, 42, die auf die Welle einwirken, um das Bearbeitungselement 12 zu einer Drehung anzutreiben, enthält und wobei die Mittel 26, 28, 30; 38, 40, 42 in miteinander koordinierter Weise angetrieben werden.
Die vorliegende Vorrichtung 24, 26, 38 bildet somit eine modulare Einheit, die bei Bedarf mit einem jeweiligen Gerät verbunden werden kann und die somit entsprechend eingerichtet und für eine spätere Verwendung, beispielsweise als Ersatz für eine analoge Einheit, die einer Instandhaltung oder Reparatur zu unterziehen ist, eingelagert werden kann.
Wie veranschaulicht, sind Mittel für die Fallsicherung des Bearbeitungselements 12 vorgesehen, um zu verhindern, dass für den Fall, dass eine von den Antrieben, welche die Welle bewegen, ausgeübte Rückhalteaktion ausfallen sollte, das Bearbeitungselement nicht gegen eine Fläche schlagen und Beschädigungen verursachen kann.
Wie veranschaulicht, enthalten die Sicherungsmittel ein jeweiliges Eingriffselement 17, das mit der Trägerwelle verbunden ist, und ein Sicherungselement, das mit dem Gestell, insbesondere mit dem radialen Trägerarm 14b, verbunden ist.

Claims

Gerät (10) zur Bearbeitung eines Produkts (P) mit einem Bearbeitungselement (12), wobei das Gerät
- insbesondere dafür geeignet ist, ein Verschlusselement (T) mit einem Behältnis (C) zu verbinden und

- für das Produkt (P)Aufnahmemittel (16) und Vorschubmittel (18) enthält und

- für das Bearbeitungselement (12), das auf einer entsprechenden Trägerwelle (24) gelagert ist, Vorschubeinrichtungen (22) enthält,
dadurch gekennzeichnet, dass es

- Spindelantriebsmittel (26) enthält,
- die auf die Trägerwelle (24) einwirken, um sie in axialer Richtung zu bewegen und

- die eine drehbare Spindelmutter (28) enthalten, die mit einem spiralförmigen Profil(30) zusammenwirken, das an der Außenseite (24a)der das Bearbeitungselement (12) tragenden Trägerwelle (24) vorgesehen ist, und

- Drehmittel (38) enthält,
- die auf die Trägerwelle (24) einwirken, um das Bearbeitungselement (12) zu einer Bearbeitungsdrehung anzutreiben und

- die in Form einer Eingriffsspindelmutter (40) in eine längsgerichtete Rille (42) an der Außenseite (24a) der Trägerwelle (24) eingreifen, wobei

- beide Bewegungsmittel, nämlich die Spindelantriebsmittel und die Drehmittel, (26, 28, 30; 38, 40, 42) die Trägerwelle (24) in miteinander koordinierter Weise antreiben, also "gleichzeitig drehen und verschieben" und wobei

- die spiralförmige Rille (30) der Spindelantriebsmittel (26) und die jeweilige längsgerichtete Rille (42) der Drehmittel (38) auf der Trägerwelle (24) in einander angenäherten Positionen oder in demselben Bereich der Welle angeordnet sind.
Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelantriebsmittel (26) und die Drehmittel (38)
- gleichzeitig wirken oder

- die Trägerwelle (24) zur Drehung antreiben oder

- die Trägerwelle (24) zu einer Bearbeitungsdrehung mit einer vorab festgelegten axiale Kraft antreiben oder

- einzeln auf die Trägerwelle (24) einwirken.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelantriebsmittel (26) das Bearbeitungselement (12) zwischen einer Eingriffsstellung und einer Bearbeitungsstellung und einer gelösten Stellung und einer Ruhestellung bewegen.
Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelantriebsmittel (26) die Form einer Kugelumlaufspindel aufweisen.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Motor (32) vorgesehen ist, um die Spindelmutter (28) mit einem bestimmten Drehwinkel in beiden Richtungen anzutreiben.
Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (32) die Form eines bürstenlosen Antriebs aufweist.
Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffspindelmutter (40) mit Kugeln (40a) zusammenwirkt, die ihrerseits mit den längsgerichteten und parallelen Rillen (42) zusammenwirken, die an der Außenseite (24a) der Trägerwelle (24) vorgesehen sind.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Motor (44) - insbesondere in Form eines bürstenlosen Antriebs - vorgesehen ist, um die Eingriffsspindelmutter (40) für die Drehung der Trägerwelle (24) anzutreiben.
Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur alleinigen Bewegung des Bearbeitungselements (12) zwischen einer Eingriffsstellung und Bearbeitungsstellung und einer gelösten Stellung und Ruhestellung
- die Spindelmutter (28) zur Drehung angetrieben wird und

- die Eingriffsspindelmutter (40) arretiert wird.
Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das spiralförmige Profil (30) der Spindelantriebsmittel (26)
- oberhalb
oder

- unterhalb
der jeweiligen längsgerichteten Rille (42) der Drehmittel angeordnet ist

- oder sich in den Teil des Profils der Welle erstreckt, in dem die längsgerichtete Rille (42) vorhanden ist.
Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass für das spiralförmige Profil (30) und für die jeweilige längsgerichtete Rille (42) auf der Trägerwelle (24) zur Befestigung Trägerabschnitte (24a, 24b) vorgesehen sind.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Halterung (11) für die Aufnahme der Trägerwelle (24) und der Spindelantriebsmittel (26) und der Drehmittel (38) für den Antrieb des Bearbeitungselements (12) vorgesehen ist,
- die an dem drehbaren Karussell des Geräts gelagert ist und

- die mit dem Gerät in Eingriff bringbar und von dem Gerät lösbar sein kann.
Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung des ersten Motors (32) für den Antrieb der Drehmittel (38) die Form eines ersten Bügels (33) aufweist, der von der Befestigungshalterung (11) getragen wird.
Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung des zweiten Motors (44) für die Drehung der Trägerwelle (24) die Form eines zweiten Bügels (43) aufweist, der von der Befestigungshalterung (11) getragen wird.
Gerät nach den Ansprüchen 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass
- der erste Bügel (33) und der zweite Bügel (43) sich in radialer Richtung erstrecken und

- beide miteinander einen bestimmten Winkel festlegen.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubmittel (18) für ein Produkt (P) die Form eines beweglichen Tisches aufweisen, der dafür geeignet ist, eine Vielzahl von Behältnissen (C) zu tragen, die auf dem Tisch umlaufend angeordnet sind.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubeinrichtung (22) für das Bearbeitungselement (12) sich im Einklang mit dem jeweiligen Produkt (P) bewegt.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerwelle (24)
- das Bearbeitungselement in vertikaler Richtung zwischen einer abgesenkten Position und einer angehobenen Position bewegt und

- sich in senkrechter Richtung erstreckt und

- im Bereich des unteren Endes (24) das Bearbeitungselement (12) trägt und

- von einem radialen Arm (14a) getragen werden kann.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- es eine elektronische Steuerung (E) enthält und

- Sensoren für die Ermittlung
- des axialen Drucks und

- des Drehmoments

enthalten kann, den das Bearbeitungselement (12) auf das Produkt (P) ausübt.
Gerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass sie die Steuerung (E) den axialen Druck und/oder das Drehmoment, den das Bearbeitungselement (12) auf das Produkt ausübt, auf einen vorab festgelegten Höchstwert begrenzt.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es Haltebremsen (17, 19) enthält, um das Absinken des Bearbeitungselements (12) zu blockieren.