EP2958848B1 - Unit and machine for closing of containers - Google Patents

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EP2958848B1
EP2958848B1 EP14701910.3A EP14701910A EP2958848B1 EP 2958848 B1 EP2958848 B1 EP 2958848B1 EP 14701910 A EP14701910 A EP 14701910A EP 2958848 B1 EP2958848 B1 EP 2958848B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
closing
drive
container
shaft
head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Not-in-force
Application number
EP14701910.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP2958848A1 (en
Inventor
Matthias Naaber
Bernd Bruch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KHS GmbH
Original Assignee
KHS GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KHS GmbH filed Critical KHS GmbH
Priority to SI201430098A priority Critical patent/SI2958848T1/en
Publication of EP2958848A1 publication Critical patent/EP2958848A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP2958848B1 publication Critical patent/EP2958848B1/en
Not-in-force legal-status Critical Current
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67BAPPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B3/00Closing bottles, jars or similar containers by applying caps
    • B67B3/20Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying and rotating preformed threaded caps
    • B67B3/2013Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying and rotating preformed threaded caps by carousel-type capping machines
    • B67B3/2033Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying and rotating preformed threaded caps by carousel-type capping machines comprising carousel co-rotating capping heads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67BAPPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B2201/00Indexing codes relating to constructional features of closing machines
    • B67B2201/08Aseptic features
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67BAPPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B3/00Closing bottles, jars or similar containers by applying caps
    • B67B3/26Applications of control, warning, or safety devices in capping machinery
    • B67B3/268Applications of control, warning, or safety devices in capping machinery devices for avoiding damage to the closing machine

Definitions

  • the invention relates to a closing element according to the preamble of claim 1 and to a closing machine according to the preamble of claim 7.
  • Closing elements for closing bottles or similar containers, in particular with container closures in the form of screw caps are known.
  • closure elements each consist of a closing head or Versch45konus for receiving the respective container closure, which placed with the capping on the respective container in a feed movement or in a delivery stroke in the region of its container mouth (joining) and then under pressure against the container on this by An - Is screwed or screwed.
  • the capping head is for this purpose in a vertical Verschgreselementachse with a lifting movement in a joining or Zustubhub (Spindelhub) axially movable between a raised and a lowered position and about the Verschauselementachse (VA) for fixing or tightening the container closure rotatable on the container (rotary or screwing).
  • the closing thus comprises the feeding or joining and the subsequent fixing of the container closure, e.g. by screwing on or on the container.
  • a motor drive (electric spindle drive) is provided for the rotating and screwing movement, while the feed stroke is usually generated by lifting curves.
  • the disadvantage here is that the stroke curves must be replaced to adapt the delivery and Anpresshubes or the lifting movement to different container closures or height of container closures.
  • a further disadvantage is that often for the feed stroke and the locking head bearing shaft or spindle must be moved with and that known closing a variety of moving parts, guides, bearings, possibly also gears, etc., which include hard to reach areas such as corners , Columns, etc., with the risk of microbial contamination and functionally located in a room in which the Verschrudpositionen and thus the initially still open containers are arranged. As a result, there is a high microbiological risk for the just filled and still open container.
  • a closing element according to the preamble of claim 1 is characterized by DE 10 2007 057 857 A1 disclosed.
  • a further disadvantage of the known closing elements or closing machines is that they are still very limited for use in sterile, clean or ultra-clean rooms. This limited usability results from the fact that these known elements always have a combination of a rotational movement with an axial movement, which can be entered by the axial movement always contaminants and / or germs from the environment in the room with special purity requirements, thereby ultimately a contamination The bottled products can not be completely excluded.
  • the object of the invention is to show a closure element, which has a simplified and compact design and in which the contamination risk described above is at least significantly reduced.
  • a closing element according to the patent claim 1 is formed.
  • a capping machine is the subject of patent claim 7.
  • the closing element according to the invention is characterized i.a. in that not only for fixing or screwing the respective closure onto the container, i. for generating the rotational and screwing movement required for this purpose, but also for the vertical lifting movement (spindle stroke) a drive arranged for each closing element of a closing machine is provided.
  • These drives are further designed such that at least the drive member of a drive and thereby preferably at least the drive for the rotational and screwing movement with respect to the Verschesseelementachse when closing, i. performs no axial movement when joining and fixing the container closure, but is formed as rotatably driven by its drive spindle or shaft.
  • the rotational movement a shaft is thereby converted via a lifting or spindle gear in the axial stroke movement, which is then generated as well as the rotation and screwing by a corresponding control of the two drives relative to each other.
  • the lifting or spindle gear which can be made very compact or small volume and structurally simple, is for example arranged directly above the capping head or in the space in which the containers also move at least with their container opening.
  • FIGS. 1 to 6 each showing in simplified representation and partly in section closing elements in different versions together with a container in the form of a bottle, explained in more detail.
  • FIGS. 7 and 8th a variant of the closing element is shown, in which the axis of the drive for the controlled lifting movement is not arranged concentrically to the axis of the drive for the controlled rotational movement of the closing head, but offset parallel thereto.
  • each in general with 1 a, 1 b, 1 c, 1 d, 1 e or 1f designated closing elements is each part of a capping machine 2 (capper) of rotating design and is together with a plurality of similar closure elements 1a - 1f on the circumference of a vertical Machine axis MA circumferentially driven rotor 3 is provided.
  • Each closing element 1a-1f forms on the circumference of the rotor 3 a closing position 4 for closing containers 5 in the form of bottles, each with a cap-like container closure 6, which acts as a screw cap on the container Turning is fixed on a provided in the container opening container thread.
  • the containers 5 are in this case held on a container carrier 7 with a container or mouth flange hanging under the respective closing element 1a - 1f co-axially with a vertical Verschewedelementachse VA, in principle, the container can also stand on the ground.
  • Each closing element 1a-1f is formed with a closing cone or head 8.
  • the closing cone or head 8 receives the respective container closure 6 at a closure loading position of the closing machine 2, so that it is then held in the downwardly open recess of the closing head 8 in a suitable manner, for example by a press fit.
  • the capping head 8 executes a lifting movement A, with which the respective container closure 6 is lowered onto the container opening of the container 5 to be closed and then attached to the container 5 by rotation about the closing element axis VA by rotation on the container 5 ,
  • the lifting movement A is such that it represents a, relative to the Verschmirroredelementachse VA axial joining or Zustellhub.
  • the closing head 8 releases the container closure 6 by an axial, upward return stroke.
  • the drive 10 which is provided in the illustrated embodiment above the drive 11 and is designed as a lifting drive or lifting element, acts on the upper end of a guide device 12 which consists of two parallel to Verschgreselementachse VA and radially offset from this guide rods 13, the are guided in the rotor 3 in local guides 14 axially displaceable.
  • the two guide rods 13 are interconnected by a cross member 15, to which the drive 10 acts.
  • the two guide rods 13 are interconnected by a cross member 16, in which a shaft 17 is rotatably mounted about the Verschmirroredelementachse VA.
  • the drive 11 is designed as a rotary drive or as an electric rotary or servo drive, with a spindle or shaft 18 a, which is arranged coaxially with the Verschmirroredelementachse VA and through a bore of the rotor. 3 passed and, for example, is rotatably mounted in the housing of the drive 11, so that the shaft 18a when closing, ie when joining and fixing the container closure 5 relative to the Verschmirroredelementachse VA is not moved axially.
  • the drive 11 remote end of the shaft 18 is designed as a hollow shaft, in the recess 19, the shaft 17 extends with its upper portion, in such a way that the shaft 17 within the recess 19 relative to the shaft 18 a axially the feed and return stroke of the lifting movement A is movable.
  • the shaft 17 for the rotational movement B is drivingly connected to the closing element axis VA with the shaft 18a.
  • the passage of the guide rods 13 through the rotor 3 is sealed with a respective only schematically indicated bellows seal 22 or a suitable other seal.
  • FIG. 2 shows a non-inventive closing element 1b, which in turn has designed as a lifting drive drive 10 and formed as a rotary drive or electric servo drive 11
  • the drive 10 acts in this embodiment on the upper end of a coaxially arranged with the Verschotteelementachse VA lifting rod 23rd a, which is provided at its on the underside of the rotor 3 projecting area with a collar 23.1, on which a guide piece 24 is supported.
  • the latter is part of a coaxial with the Verschotteelementachse VA arranged hollow shaft 25, at the lower end of the closing head 8 is fixed.
  • the guide piece 24 is axially displaceably guided with respect to the Verschotteelementachse VA guide rods 26 which are arranged parallel to Verschewedelementachse VA and radially offset from this.
  • the guide rods 26 are frontally mounted with its upper end to the shaft 18b of the drive 11, which is designed as a hollow shaft. With her lower ends, the guide rods 26 are connected to each other via a ring 27.
  • the closing element 1 b in turn has a pressure spring designed as a compression spring and surrounding the lifting rod 23 for the closing contact pressure, which acts between the guide piece 24 and an upper on the lifting rod 23 above the guide piece 24 formed collar 23.2.
  • the shaft 18b forms the rotor of the drive 11 and is not only rotatably mounted in the housing of this drive, but also has the cooperating with an outer stator or with an outer stator winding 28 rotor elements 29, for example, from a rotor winding or are preferably formed by a plurality of permanent magnets.
  • the controlled lifting movement A of the capping head 8 is possible via the lifting rod 23.
  • the rotational movement B of the closing head with the drive 11 is possible.
  • the FIG. 2 Furthermore, shows the lifting rod 23 via the lower collar 23.1 with a partial length.
  • This partial length is chosen so that the lower end of the lifting rod 23 is formed as a plunger 23.3, which extends with the capping head 8 raised through an opening 8.1 in this capping 8 and thereby ejects a possibly remaining in the capping container closure 6. Even with the closing element 1 b, the shaft 18 b of the drive 11 during closing, that is not moved axially during joining and fixing.
  • closing element 1c in turn has the two concentric or coaxially arranged drives 10 and 11 above the top of the rotor 3, in the illustrated embodiment, the drive 10 above the drive 11.
  • the drive 10 is also designed as a rotary drive, namely with a spindle or shaft 30 c, which is enclosed by the shaft 18 c formed as a hollow shaft of the drive 11. Both shafts 18c and 30c are arranged coaxially with each other.
  • the shaft 30c is formed at its lower end as a threaded spindle with a thread 31 which engages in a threaded sleeve 32 arranged coaxially with the VA.
  • a ring 33 is provided, on the underside of the closing head 8 is attached.
  • the co-operating with the internal thread of the threaded sleeve 32 thread 31 forms a lifting or spindle gear 34, which converts the rotational movement of the shaft 30c in the stroke A movement.
  • This ring 33 is guided relative to the Verschmirroredelementachse VA axially displaceable at the lower end of the shaft 18c.
  • the ring 33 is also movable relative to the threaded sleeve 32 by a smaller stroke in the direction of the closing element axis VA, but this threaded sleeve is secured against rotation relative to the ring 33 by means of guide pins 35.1.
  • This relative movement between the threaded sleeve 32 and the ring 33 makes it possible for the contact pressure spring 9 to produce the closing contact pressure necessary when closing the container 5.
  • the threaded sleeve 32 surrounding and designed as a compression spring pressure spring 9 acts for this purpose between a collar at the upper end of the threaded sleeve 32 and the top of the ring 33rd
  • both drives 10 and 11 are designed as rotary actuators, for example, as electric servo drives that on the shafts 18c and 30c, which are respectively mounted in the housing of the drives 10 and 11, the rotor of the Actuators forming and cooperating with the respective stator winding 28 rotor elements 29 (rotor winding or permanent magnets) are provided.
  • Both shafts 18c and 30c are closed at closure, i. during the joining and fixing of the container closure 5 is not moved axially, whereby the sealing of a closing position 4 forming sterile space relative to the environment simplified.
  • the lifting movement A and the rotational movement B is achieved by controlling the relative movement of the two drives 10 and 11 to each other or the waves 18c and 30.
  • the drives 10 and 11 simultaneously to control so that their rotational movements and behavior to each other set .
  • different rotational behavior of the drives 10 and 11 at their shafts 30c and 18c inevitably lead to a rotation angle offset each other. This offset is converted via the pitch of the thread 31 in the stroke movement A.
  • FIG. 4 shows as a further embodiment, a closing element 1 d, which differs from the closing element 1 c essentially only in that the provided on the shaft 30 d of the drive 10 thread 31 engages in an internal thread which on an axially guided on the guide rods 35 ring 37th is provided so that this ring and the thread 31 form the lifting or spindle gear 34.
  • the guide rods 35 are connected at their upper ends fixed to the lower end of the turn executed as a hollow shaft 18 d of the drive 11.
  • the shaft 18d encloses the shaft 30d. Both shafts 18d and 30d are arranged coaxially with the closing element axis VA and are not moved axially when closing, ie during the joining and fixing of the container closure 5.
  • the lower ends of the guide rods 35 are connected to each other via a ring 38.
  • the ring 37 is part of a hollow shaft 39 which is arranged coaxially with the Verschmirroredelementachse VA arranged at its lower end the capping 8. This performs by controlled rotation of the shafts 18d and 30d relative to each other via the lifting or spindle gear 34, the lifting movement A and on the guide rods 35, the rotational movement B from. Also in this embodiment, the closing head 8 with the lifting movement A can be raised so far that the lower end of the shaft 30 d for the ejection of any remaining container closures 6 enters through the opening 8.1 in the capping 8.
  • FIG. 5 shows as a further embodiment, a closing element 1 e, which differs from the closing element 1 d essentially only in that the closing head 8 is provided at the lower end of a hollow shaft 40 having an upper portion relative to the Verschmirroredelementachse VA axially or telescopically in the formed as a hollow shaft shaft 18 e of the drive 11 is slidably disposed.
  • the shaft 18e encloses the shaft 30e. Both shafts 18e and 30e are arranged coaxially with the closing element axis VA and are not moved axially when closing, ie during the joining and fixing of the container closure 5.
  • the thread 31 of the shaft 30 engages in an internal thread, which is formed at the upper end of the hollow shaft 40 accommodated in the shaft 18e, so that this internal thread together with the thread 31 form the lifting or spindle gear 34.
  • the shaft 18e is in the direction of Verschewedelementachse VA extending slots 41 provided in the driver 42 of the hollow shaft 40 engage, so that while this relative to the shaft 18e is axially displaceable, but with the shaft 18e is rotated.
  • the lifting movement A and the rotational movement B of the closing head 8 are again achieved by controlled relative movement of the drives 10 and 11 or their shafts 18e and 30e.
  • FIG. 6 Finally shows a closing element, which initially differs from the closing elements 1c - 1e in that in the closing element 1f the drive 11 is provided above the drive 10 and that designed as a hollow shaft shaft 30f of the drive 10, the shaft 18f of the drive 11 encloses.
  • Both drives 10 and 11 and their shafts 18f and 30f are again arranged concentrically or coaxially with the closing element axis VA and the shafts 18f and 30f and are not moved axially when closing, ie during the joining and fixing of the container closure 5.
  • the shaft 30f is provided in the region of its lower end with an internal thread 43 into which the external thread of a threaded piece 44 engages, which forms the lifting or spindle gear 34 together with the thread 43.
  • a threaded piece 44 engages, which forms the lifting or spindle gear 34 together with the thread 43.
  • the guide pins 45 are connected with their lower, over the threaded portion 44 downwardly projecting ends with the closing head 8, so that this is also rotated for the rotation and screwing B with the shaft 18f.
  • On each guide pin 45 a pin surrounding this and is provided on the closing head 8 and the threaded portion 44 supporting pressure spring 9 is provided for the closing contact pressure.
  • both shafts 18f and 30f turn are part of the rotor of the drives 10 and 11, ie these waves carry the rotor-side rotor elements 29 cooperating with the stator winding 28.
  • each of the axis of the drive for the controlled lifting movement is not arranged concentrically to the axis of the drive for controlled rotational movement of the capping, but this has been offset in parallel, namely offset radially inward, the arrangement of course, a this different analog arrangement is possible, esp. A reverse drive arrangement.
  • the drives could be arranged radially and offset in the circumferential direction.
  • FIG. 7 shows a non-inventive closure element 1 g, which comparable to the closing element 1 a has a lifting rod 48, at the lower end a facing in the direction of the capper axis VA arm 49 is arranged.
  • the bearing 50 at the free end of the arm 49 is used for rotatably supporting and receiving the guide rods 26, analogous to the aforementioned embodiments, in particular the closing elements 1 a and 1 b, so that the bearing 50 takes over the traverse 16 and the ring 27 analogous function ,
  • the lifting rod 48 is arranged coaxially with the Hubantriebsachse HA of the drive 10 for the controlled lifting and lowering of the capping head 8 and offset parallel to Verschewedelementachse VA.
  • the lifting rod 48, the arm 49 and the bearing 50 and the shaft 18 with the guide rods 26 in an insulator 51 which is formed by a fixed non-rotating wall 51.1 and rotating boundaries.
  • a diffuser plate 52 As a lower, also rotating boundary is a diffuser plate 52.
  • the upper insulator space 51 has one or more inlets 54, which via a common channel 53 or a plurality of supply lines (not shown), with a gas, i.d.R. sterile air, can be supplied.
  • the closing head 8 or the supporting shaft is guided through the diffuser plate 52 into the lower insulator space 51.2, so that a calmed gas flow can be formed in the region of the container closure 6 or the container mouth (insulator space 51.2).
  • the lifting rod 48 is further sealed with a bellows 55 and the coupling of the lifting rod 48 with the lifting rod 56 of the drive 10 via a coupling element 57, which ensures a defined contact force of Verschnovkopfes 8 by means of a spring element 9, analogous to the function of the pressure spring 9 of the closing element 1 b, for example.
  • Spring element 9 and coupling element 57 are arranged in a space 58 on the rotor of the closing machine 2, on or above which the drive 10 is placed.
  • the space 58 may also be supplied with a sterile gas or sterilant (not shown).
  • the isolator chamber 51 with the corresponding inlets and outlets is shown by way of example only for the closing element 1 g, but can advantageously be provided in an analogous manner for the other embodiments of the closing elements described.
  • FIG. 8 shows a closing element 1 h, which differs from the embodiment of the closing element 1g essentially in that the drive 10 has a shaft 59 which comprises a Gewindeabschitt 59.1 at the lower end.
  • the arm 49 has a mating thread 60, in which the threaded portion 59.1 is received and guided. Depending on the direction of rotation, rotation of the shaft 59 causes a raising or lowering of the bearing 50 and thereby of the closing head 8.
  • a dashed bellows shown 55 (optional), the entire shaft 59 and a portion of the arm 49 is enclosed in the illustrated embodiment.
  • an isolation space can additionally be provided.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verschließelement gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Verschließmaschine gemäß Oberbegriff Patentanspruch 7.The invention relates to a closing element according to the preamble of claim 1 and to a closing machine according to the preamble of claim 7.

Verschließelemente zum Verschließen von Flaschen oder dergleichen Behältern, insbesondere mit Behälterverschlüssen in Form von Schraubverschlüssen sind bekannt. Grundsätzlich bestehen derartige Verschließelemente aus jeweils einem Verschließkopf oder Verschließkonus zur Aufnahme des jeweiligen Behälterverschlusses, der mit dem Verschließkopf auf dem jeweiligen Behälter in einer Zustellbewegung oder in einem Zustellhub im Bereich seiner Behältermündung aufgesetzt (Fügen) und dann unter Anpressen gegen den Behälter auf diesen durch An- oder Aufschrauben fixiert wird. Der Verschließkopf ist hierfür in einer vertikalen Verschließelementachse mit einer Hubbewegung in einem Füge- oder Zustellhub (Spindelhub) axial zwischen einer angehobenen und einer abgesenkten Position bewegbar sowie um die Verschließelementachse (VA) zum Fixieren bzw. Festschrauben des Behälterverschlusses am Behälter drehbar (Dreh- oder Schraubbewegung). Das Verschließen umfasst somit das Zustellen oder Fügen und das anschließende Fixieren des Behälterverschlusses, z.B. durch An- oder Aufschrauben an oder auf den Behälter.Closing elements for closing bottles or similar containers, in particular with container closures in the form of screw caps are known. Basically, such closure elements each consist of a closing head or Verschließkonus for receiving the respective container closure, which placed with the capping on the respective container in a feed movement or in a delivery stroke in the region of its container mouth (joining) and then under pressure against the container on this by An - Is screwed or screwed. The capping head is for this purpose in a vertical Verschließelementachse with a lifting movement in a joining or Zustubhub (Spindelhub) axially movable between a raised and a lowered position and about the Verschließelementachse (VA) for fixing or tightening the container closure rotatable on the container (rotary or screwing). The closing thus comprises the feeding or joining and the subsequent fixing of the container closure, e.g. by screwing on or on the container.

Bei bekannten Verschließelementen oder Verschließmaschinen ist für die Dreh- und Schraubbewegung jeweils ein motorischer Antrieb (elektrischer Spindelantrieb) vorgesehen, während der Zustellhub üblicherweise durch Hubkurven erzeugt wird. Nachteilig ist hierbei, dass zur Anpassung des Zustell- und Anpresshubes bzw. der Hubbewegung an unterschiedliche Behälterverschlüsse bzw. Höhe von Behälterverschlüssen die Hubkurven ausgetauscht werden müssen. Nachteilig ist weiterhin, dass vielfach für den Zustellhub auch die den Verschließkopf tragende Welle oder Spindel mit bewegt werden muss und dass bekannte Verschließelemente eine Vielzahl von beweglichen Teilen, Führungen, Lager, eventuell auch Zahnräder usw. aufweisen, die u.a. schwer zugängliche Bereiche, wie Ecken, Spalten usw. mit der Gefahr einer Verkeimung bilden und sich funktionsbedingt in einem Raum befinden, in dem die Verschließpositionen und damit auch die anfänglich noch offenen Behälter angeordnet sind. Hierdurch besteht ein hohes mikrobiologisches Risiko für die gerade befüllten und noch offenen Behälter.In known closing or closing machines, a motor drive (electric spindle drive) is provided for the rotating and screwing movement, while the feed stroke is usually generated by lifting curves. The disadvantage here is that the stroke curves must be replaced to adapt the delivery and Anpresshubes or the lifting movement to different container closures or height of container closures. A further disadvantage is that often for the feed stroke and the locking head bearing shaft or spindle must be moved with and that known closing a variety of moving parts, guides, bearings, possibly also gears, etc., which include hard to reach areas such as corners , Columns, etc., with the risk of microbial contamination and functionally located in a room in which the Verschließpositionen and thus the initially still open containers are arranged. As a result, there is a high microbiological risk for the just filled and still open container.

Ein Verschließelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 wird dabei durch DE 10 2007 057 857 A1 offenbart.A closing element according to the preamble of claim 1 is characterized by DE 10 2007 057 857 A1 disclosed.

Nachteilig ist bei den bekannten Verschließelementen oder Verschließmaschinen weiterhin, dass sich diese noch sehr beschränkt für die Anwendung in Steril-, Reinoder Ultraclean-Räumen eignen. Diese nur eingeschränkte Nutzbarkeit resultiert daraus, dass diese bekannten Elemente stets eine Kombination einer Rotationsbewegung mit einer axialen Bewegung aufweisen, wobei durch die axiale Bewegung stets Verschmutzungen und/oder Keime aus der Umgebung in den Raum mit besonderen Reinheitsanforderungen eingetragen werden können, wodurch letztlich eine Kontamination der abgefüllten Produkte nicht völlig ausgeschlossen werden kann.A further disadvantage of the known closing elements or closing machines is that they are still very limited for use in sterile, clean or ultra-clean rooms. This limited usability results from the fact that these known elements always have a combination of a rotational movement with an axial movement, which can be entered by the axial movement always contaminants and / or germs from the environment in the room with special purity requirements, thereby ultimately a contamination The bottled products can not be completely excluded.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verschließelement aufzuzeigen, welches sich durch eine vereinfachte und kompakte Bauweise aufweist und bei welchem das oben beschriebene Kontaminationsrisiko zumindest erheblich vermindert ist.The object of the invention is to show a closure element, which has a simplified and compact design and in which the contamination risk described above is at least significantly reduced.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verschließelement entsprechend dem Patenanspruch 1 ausgebildet. Eine Verschließmaschine ist Gegenstand des Patentanspruchs 7.To solve this problem, a closing element according to the patent claim 1 is formed. A capping machine is the subject of patent claim 7.

Das erfindungsgemäße Verschließelement zeichnet sich u.a. dadurch aus, dass nicht nur für das Fixieren bzw. Aufschrauben des jeweiligen Verschlusses auf den Behälter, d.h. zur Erzeugung der hierfür erforderlichen Dreh- und Schraubbewegung, sondern auch für die vertikale Hubbewegung (Spindelhub) ein für jedes Verschließelement einer Verschließmaschine eingeständiger Antrieb vorgesehen ist. Diese Antriebe sind weiterhin so ausgebildet, dass zumindest das Antriebsglied eines Antriebs und dabei vorzugsweise zumindest der Antrieb für die Dreh- und Schraubbewegung in Bezug auf die Verschließelementachse beim Verschließen, d.h. beim Fügen und Fixieren des Behälterverschlusses keine axiale Bewegung ausführt, sondern als durch seinen Antrieb drehbar angetriebene Spindel oder Welle ausgebildet ist. Hierdurch besteht die Möglichkeit, die Antriebe außerhalb bzw. oberhalb des Raumes anzuordnen, in dem sich die Verschließköpfe und Behälter bewegen, und dabei eine vereinfachte wirksame Abdichtung für das axial nicht bewegte Antriebsglied am Durchtritt in diesen Raum vorzusehen.The closing element according to the invention is characterized i.a. in that not only for fixing or screwing the respective closure onto the container, i. for generating the rotational and screwing movement required for this purpose, but also for the vertical lifting movement (spindle stroke) a drive arranged for each closing element of a closing machine is provided. These drives are further designed such that at least the drive member of a drive and thereby preferably at least the drive for the rotational and screwing movement with respect to the Verschließelementachse when closing, i. performs no axial movement when joining and fixing the container closure, but is formed as rotatably driven by its drive spindle or shaft. This makes it possible to arrange the drives outside or above the space in which the Verschließköpfe and containers move, while providing a simplified effective seal for the axially non-moving drive member at the passage in this space.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Antriebsglied des Antriebs für die Hubbewegung und das Antriebsglied des Antriebs für die Dreh- und Schraubbewegung jeweils eine drehbar gelagerte, aber axial nicht bewegte Spindel oder Welle, wobei diese Wellen dann bevorzugt achsgleich miteinander angeordnet und hierfür zumindest eine Welle als Hohlwelle ausgebildet ist. Die Drehbewegung einer Welle wird dabei über ein Hub- oder Spindelgetriebe in die axiale Hubbewegung umgesetzt, die dann ebenso wie die Dreh- und Schraubbewegung durch eine entsprechende Ansteuerung der beiden Antriebe relativ zueinander erzeugt wird. Das Hub- oder Spindelgetriebe, welches sehr kompakt bzw. kleinvolumig und konstruktiv einfach ausgeführt werden kann, ist beispielsweise unmittelbar über dem Verschließkopf bzw. in dem Raum angeordnet, in dem sich auch die Behälter zumindest mit ihrer Behälteröffnung bewegen.In a preferred embodiment, the drive member of the drive for the lifting movement and the drive member of the drive for the rotating and screwing each rotatably mounted, but not axially moving spindle or shaft, said waves then preferably arranged coaxially with each other and for this purpose at least one shaft is designed as a hollow shaft. The rotational movement a shaft is thereby converted via a lifting or spindle gear in the axial stroke movement, which is then generated as well as the rotation and screwing by a corresponding control of the two drives relative to each other. The lifting or spindle gear, which can be made very compact or small volume and structurally simple, is for example arranged directly above the capping head or in the space in which the containers also move at least with their container opening.

Der Ausdruck "im Wesentlichen" bzw. "etwa" bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.The expression "essentially" or "approximately" in the sense of the invention means deviations from the exact value by +/- 10%, preferably by +/- 5% and / or deviations in the form of changes that are insignificant for the function.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren.Further developments, advantages and applications of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments and from the figures.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren 1 bis 6, die jeweils in vereinfachter Darstellung und teilweise im Schnitt Verschließelemente in unterschiedlichen Ausführungen zusammen mit einem Behälter in Form einer Flasche zeigen, näher erläutert. In den Figuren 7 und 8 ist eine Variante des Verschließelementes dargestellt, bei welcher die Achse des Antriebes für die gesteuerte Hubbewegung nicht konzentrisch zur Achse des Antriebes zur gesteuerten Drehbewegung des Verschließkopf angeordnet ist, sondern parallel versetzt hierzu.The invention will be described below with reference to the FIGS. 1 to 6 , each showing in simplified representation and partly in section closing elements in different versions together with a container in the form of a bottle, explained in more detail. In the FIGS. 7 and 8th a variant of the closing element is shown, in which the axis of the drive for the controlled lifting movement is not arranged concentrically to the axis of the drive for the controlled rotational movement of the closing head, but offset parallel thereto.

Das in den Figuren 1 - 6 jeweils allgemein mit 1 a, 1 b, 1 c, 1 d, 1 e bzw. 1f bezeichnete Verschließelemente ist jeweils Bestandteil einer Verschließmaschine 2 (Verschließer) umlaufender Bauart und ist zusammen mit einer Vielzahl gleichartiger Verschließelemente 1a - 1f am Umfang eines um eine vertikale Maschinenachse MA umlaufend antreibbaren Rotors 3 vorgesehen. Jedes Verschließelement 1a - 1f bildet am Umfang des Rotors 3 eine Verschließposition 4 zum Verschließen von Behältern 5 in Form von Flaschen mit jeweils einem kappenartigen Behälterverschluss 6, der als Schraubverschluss am Behälter durch Aufdrehen auf ein im Bereich der Behälteröffnung vorgesehenes Behältergewinde fixiert wird. Die Behälter 5 sind hierbei an einem Behälterträger 7 mit einem Behälter- oder Mündungsflansch hängend unter dem jeweiligen Verschließelement 1a - 1f achsgleich mit einer vertikalen Verschließelementachse VA gehalten, wobei grundsätzlich die Behälter auch am Boden aufstehen können.That in the Figures 1-6 each in general with 1 a, 1 b, 1 c, 1 d, 1 e or 1f designated closing elements is each part of a capping machine 2 (capper) of rotating design and is together with a plurality of similar closure elements 1a - 1f on the circumference of a vertical Machine axis MA circumferentially driven rotor 3 is provided. Each closing element 1a-1f forms on the circumference of the rotor 3 a closing position 4 for closing containers 5 in the form of bottles, each with a cap-like container closure 6, which acts as a screw cap on the container Turning is fixed on a provided in the container opening container thread. The containers 5 are in this case held on a container carrier 7 with a container or mouth flange hanging under the respective closing element 1a - 1f co-axially with a vertical Verschließelementachse VA, in principle, the container can also stand on the ground.

Jedes Verschließelement 1a - 1f ist mit einem Verschließkonus oder -kopf 8 ausgebildet. Bei umlaufendem Rotor 3 nimmt der Verschließkonus oder -kopf 8 an einer Verschlussaufgabeposition der Verschließmaschine 2 den jeweiligen Behälterverschluss 6 auf, sodass dieser dann in der nach unten hin offenen Ausnehmung des Verschließkopfes 8 in geeigneter Weise, beispielsweise durch Klemmsitz gehalten ist.Each closing element 1a-1f is formed with a closing cone or head 8. When the rotor 3 rotates, the closing cone or head 8 receives the respective container closure 6 at a closure loading position of the closing machine 2, so that it is then held in the downwardly open recess of the closing head 8 in a suitable manner, for example by a press fit.

Mit weiterer Rotation des Rotors 3 führt der Verschließkopf 8 eine Hubbewegung A aus, mit welcher der jeweilige Behälterverschluss 6 auf die Behälteröffnung des zu verschließenden Behälters 5 abgesenkt und anschließend mit der Drehbewegung B durch Drehen um die Verschließelementachse VA durch Aufschrauben auf dem Behälter 5 befestigt wird. Vorzugsweise erfolgt die Hubbewegung A derart, dass diese einen, bezogen auf die Verschließelementachse VA axialen Füge- oder Zustellhub darstellt.With further rotation of the rotor 3, the capping head 8 executes a lifting movement A, with which the respective container closure 6 is lowered onto the container opening of the container 5 to be closed and then attached to the container 5 by rotation about the closing element axis VA by rotation on the container 5 , Preferably, the lifting movement A is such that it represents a, relative to the Verschließelementachse VA axial joining or Zustellhub.

Anschließend gibt der Verschließkopf 8 den Behälterverschluss 6 durch einen axialen, nach oben gerichteten Rückhub wieder frei.Subsequently, the closing head 8 releases the container closure 6 by an axial, upward return stroke.

Hierfür sind wenigstens zwei Bewegungen des Verschließkopf 8 erforderlich, nämlich die Hubbewegung A für den Zustellhub nach unten und Rückhub nach oben sowie die Drehbewegung B um die Verschließelementachse VA zum Aufschrauben des jeweiligen Behälterverschlusses 6 auf einen Behälter 5. Weiterhin ist es auch erforderlich, eventuell im Verschließkopf 8 verbliebene Behälterverschlüsse 6, d.h. solche Behälterverschlüsse 6, die nicht auf einen Behälter 5 aufgebracht wurden, vor der Aufnahme eines weiteren Behälterverschlusses 6 aus dem Verschließkopf 8 auszustoßen. Diese grundsätzlichen Merkmale sind allen Verschließelementen 1a - 1f gemeinsam. Weiterhin ist es erforderlich, den jeweiligen Behälterverschluss 6 während des Aufschraubens auf das Behältergewinde gegen den Behälter 5 axial anzudrücken (Verschlussanpressdruck). Im Detail sind die Verschließelemente 1a - 1f hierfür in der nachstehend beschriebenen Weise ausgeführt. Aus Gründen der vereinfachten Darstellung, ist in den Figuren 4 und 5 keine Anpressfeder für den Anpressdruck des Verschließerkopfes gezeigt.For this purpose, at least two movements of Verschließkopf 8 are required, namely the lifting movement A for the delivery down and return stroke and the rotational movement B to the Verschließelementachse VA for screwing the respective container closure 6 on a container 5. Furthermore, it is also necessary, possibly in Closing head 8 remaining container closures 6, ie such container closures 6, which were not applied to a container 5, eject prior to receiving a further container closure 6 from the capping 8. These basic features are common to all closing elements 1a-1f. Furthermore, it is necessary to axially press the respective container closure 6 against the container 5 during screwing onto the container thread (closure contact pressure). In detail, the closing elements 1a-1f are designed for this purpose in the manner described below. For the sake of simplified Representation, is in the FIGS. 4 and 5 no pressure spring for the contact pressure of the capper head shown.

Verschließelement 1 aClosing element 1 a

Das in der Figur 1 dargestellte und nicht erfindungsgemäße Verschließelement 1 a weist u.a. zwei konzentrisch bzw. achsgleich angeordnete Antriebe 10 und 11 auf, von denen der Antrieb 10 die gesteuerte Hubbewegung A in der Verschließelementachse VA und der Antrieb 11 die gesteuerte Drehbewegung B des Verschließkopf 8 um die Verschließelementachse VA bewirken. Beide Antriebe 10 und 11 befinden sich oberhalb der Oberseite des Rotors 3 und damit außerhalb des Raumes der Verschließposition 4, der (Raum) beispielsweise bei Füll- und Verschließanlagen zum aseptischen oder sterilen Füllen und Verschließen der Behälter 5 mit einem sterilen gas- und/oder dampfförmigen Medium, beispielsweise mit steriler Luft beaufschlagt ist und in dem sich die Behälter 5 zumindest mit ihren oberen die Behälteröffnungen aufweisenden Behälterabschnitten bewegen. Die Antriebe 10 und 11 sind fest mit dem Rotor 3 verbunden.That in the FIG. 1 shown and not inventive closing element 1 a has, inter alia, two concentric or coaxially arranged drives 10 and 11, of which the drive 10, the controlled lifting movement A in Verschließelementachse VA and the drive 11, the controlled rotational movement B of the closing head 8 about the Verschließelementachse VA , Both drives 10 and 11 are located above the top of the rotor 3 and thus outside the space of Verschließposition 4, the (space), for example, in filling and sealing systems for aseptic or sterile filling and sealing the container 5 with a sterile gas and / or vapor medium, for example, is subjected to sterile air and in which move the container 5 at least with their upper container openings having container sections. The drives 10 and 11 are fixedly connected to the rotor 3.

Der Antrieb 10, der bei der dargestellten Ausführungsform oberhalb des Antriebes 11 vorgesehen und als Hubantrieb oder Hubelement ausgebildet ist, wirkt auf das obere Ende einer Führungseinrichtung 12 ein, die aus zwei parallel zur Verschließelementachse VA angeordneten und gegenüber dieser radial versetzten Führungsstangen 13 besteht, die in dem Rotor 3 in dortigen Führungen 14 axial verschiebbar geführt sind. An ihren oberen, über den Rotor 3 und den Antrieb 11 vorstehenden Enden sind die beiden Führungsstangen 13 durch eine Traverse 15 miteinander verbunden, auf die der Antrieb 10 einwirkt. An den unteren, über die Unterseite des Rotors 3 vorstehenden Enden sind die beiden Führungsstangen 13 durch eine Traverse 16 miteinander verbunden, in der eine Welle 17 um die Verschließelementachse VA drehbar gelagert ist. Am unteren, über die Unterseite der Traverse 16 vorstehenden Ende der Welle 17 ist der achsgleich mit dieser Welle und mit der Verschließelementachse VA angeordnete Verschließkopf 8 vorgesehen. Durch eine zwischen der Traverse 16 und der Oberseite des Verschließkopf 8 wirkende, die Welle 17 umschließende Druck- oder Anpressfeder 9 ist der Verschließkopf 8 zur Erzeugung des Verschlussanpressdruckes in eine untere Stellung vorgespannt.The drive 10, which is provided in the illustrated embodiment above the drive 11 and is designed as a lifting drive or lifting element, acts on the upper end of a guide device 12 which consists of two parallel to Verschließelementachse VA and radially offset from this guide rods 13, the are guided in the rotor 3 in local guides 14 axially displaceable. At its upper, over the rotor 3 and the drive 11 protruding ends, the two guide rods 13 are interconnected by a cross member 15, to which the drive 10 acts. At the bottom, over the underside of the rotor 3 protruding ends, the two guide rods 13 are interconnected by a cross member 16, in which a shaft 17 is rotatably mounted about the Verschließelementachse VA. At the bottom, over the underside of the traverse 16 projecting end of the shaft 17 of the same axis with this shaft and arranged with the Verschließelementachse VA Verschließkopf 8 is provided. By acting between the cross member 16 and the top of the capping 8, the shaft 17 enclosing pressure or pressure spring 9 of the capping head 8 is biased to generate the closing contact pressure in a lower position.

Der Antrieb 11 ist als Drehantrieb oder als elektrischer Dreh- oder Servo-Antrieb ausgebildet, und zwar mit einer Spindel oder Welle 18a, die achsgleich mit der Verschließelementachse VA angeordnet ist und durch eine Bohrung des Rotors 3 hindurchgeführt und z.B. im Gehäuse des Antriebs 11 drehbar gelagert ist, so dass die Welle 18a beim Verschließen, d.h. beim Fügen und Fixieren des Behälterverschlusses 5 bezogen auf die Verschließelementachse VA axial nicht bewegt wird.The drive 11 is designed as a rotary drive or as an electric rotary or servo drive, with a spindle or shaft 18 a, which is arranged coaxially with the Verschließelementachse VA and through a bore of the rotor. 3 passed and, for example, is rotatably mounted in the housing of the drive 11, so that the shaft 18a when closing, ie when joining and fixing the container closure 5 relative to the Verschließelementachse VA is not moved axially.

An ihrem unteren, dem Antrieb 11 entfernt liegenden Ende ist die Welle 18 als Hohlwelle ausgeführt, in deren Ausnehmung 19 die Welle 17 mit ihrem oberen Bereich hineinreicht, und zwar derart, dass die Welle 17 innerhalb der Ausnehmung 19 relativ zu der Welle 18a axial um den Zustell- und Rückhub der Hubbewegung A bewegbar ist. Durch mindestens einen Mitnehmer 21, der in einen Schlitz 20 der Welle 18a eingreift, ist die Welle 17 für die Drehbewegung B um die Verschließelementachse VA antriebsmäßig mit der Welle 18a verbunden. Der Durchtritt der Führungsstangen 13 durch den Rotor 3 ist mit jeweils einer nur schematisch angedeuteten Faltenbalgdichtung 22 oder einer geeigneten anderen Dichtung abgedichtet.At its lower, the drive 11 remote end of the shaft 18 is designed as a hollow shaft, in the recess 19, the shaft 17 extends with its upper portion, in such a way that the shaft 17 within the recess 19 relative to the shaft 18 a axially the feed and return stroke of the lifting movement A is movable. By means of at least one driver 21, which engages in a slot 20 of the shaft 18a, the shaft 17 for the rotational movement B is drivingly connected to the closing element axis VA with the shaft 18a. The passage of the guide rods 13 through the rotor 3 is sealed with a respective only schematically indicated bellows seal 22 or a suitable other seal.

Da die Welle 18a beim Verschließen, d.h. beim Fügen und Fixieren des Behälterverschlusses 5 keine axiale Bewegung durchführt, ist das Abdichten des Durchtritts dieser Welle durch den Rotor 3 mit relativ einfachen Dichtungen zuverlässig möglich, sodass insgesamt ein dichter Abschluss des sterilen Raums der Verschließpositionen 4 gegenüber der äußeren Umgebung oberhalb des Rotors 3 erreicht werden kann, und zwar bei außerhalb des sterilen Raumes angeordneten Antrieben 10 und 11.Since the shaft 18a is closed when closing, i. when joining and fixing the container closure 5 performs no axial movement, the sealing of the passage of this wave through the rotor 3 with relatively simple seals reliably possible, so that a total close a tight closure of the sterile space of Verschließpositionen 4 over the outer environment above the rotor 3 achieved can be, namely arranged outside the sterile room drives 10 and 11th

Verschließelemente 1bClosing elements 1b

Die Figur 2 zeigt ein nicht erfindungsgemäßes Verschließelement 1b, welches wiederum den als Hubantrieb ausgebildeten Antrieb 10 und den als Drehantrieb bzw. als elektrischen Servo-Antrieb ausgebildeten Antrieb 11 aufweist Der Antrieb 10 wirkt bei dieser Ausführungsform auf das obere Ende einer achsgleich mit der Verschließelementachse VA angeordneten Hubstange 23 ein, die an ihrem über die Unterseite des Rotors 3 vorstehenden Bereich mit einem Bund 23.1 versehen ist, auf welchem sich ein Führungsstück 24 abstützt. Letzteres ist Teil einer achsgleich mit der Verschließelementachse VA angeordneten Hohlwelle 25, an deren unteren Ende der Verschließkopf 8 befestigt ist. Das Führungsstück 24 ist in Bezug auf die Verschließelementachse VA axial verschiebbar an Führungsstangen 26 geführt, die parallel zur Verschließelementachse VA angeordnet und gegenüber dieser radial versetzt sind. Die Führungsstangen 26 sind mit ihrem oberen Ende stirnseitig an der Welle 18b des Antriebs 11 befestigt, die als Hohlwelle ausgeführt ist. Mit ihren unteren Enden sind die Führungsstangen 26 über einen Ring 27 miteinander verbunden. Das Verschließelement 1 b weist wiederum eine als Druckfeder ausgebildete und die Hubstange 23 umschließende Anpressfeder 9 für den Verschlussanpressdruck auf, die zwischen dem Führungsstück 24 und einem oberen an der Hubstange 23 oberhalb des Führungsstücks 24 ausgebildeten Bund 23.2 wirkt.The FIG. 2 shows a non-inventive closing element 1b, which in turn has designed as a lifting drive drive 10 and formed as a rotary drive or electric servo drive 11 The drive 10 acts in this embodiment on the upper end of a coaxially arranged with the Verschließelementachse VA lifting rod 23rd a, which is provided at its on the underside of the rotor 3 projecting area with a collar 23.1, on which a guide piece 24 is supported. The latter is part of a coaxial with the Verschließelementachse VA arranged hollow shaft 25, at the lower end of the closing head 8 is fixed. The guide piece 24 is axially displaceably guided with respect to the Verschließelementachse VA guide rods 26 which are arranged parallel to Verschließelementachse VA and radially offset from this. The guide rods 26 are frontally mounted with its upper end to the shaft 18b of the drive 11, which is designed as a hollow shaft. With her lower ends, the guide rods 26 are connected to each other via a ring 27. The closing element 1 b in turn has a pressure spring designed as a compression spring and surrounding the lifting rod 23 for the closing contact pressure, which acts between the guide piece 24 and an upper on the lifting rod 23 above the guide piece 24 formed collar 23.2.

Wie die Figur 2 auch zeigt, bildet die Welle 18b den Rotor des Antriebes 11 und ist nicht nur im Gehäuse dieses Antriebs drehbar gelagert, sondern weist auch die mit einem äußeren Stator bzw. mit einer äußeren Statorwicklung 28 zusammenwirkenden Rotorelemente 29 auf, die beispielsweise von einer Rotorwicklung oder aber bevorzugt von mehreren Permanentmagneten gebildet sind. Mit dem Antrieb 10 ist über die Hubstange 23 die gesteuerte Hubbewegung A des Verschließkopfes 8 möglich. Über die Führungsstangen 26 und das an diesen Führungsstangen geführte Führungsstück 24 und die Hohlwelle 25 ist die Drehbewegung B des Verschließkopfes mit dem Antrieb 11 möglich. Wie die Figur 2 weiterhin zeigt, steht die Hubstange 23 über den unteren Bund 23.1 mit einer Teillänge vor. Diese Teillänge ist so gewählt, dass das untere Ende der Hubstange 23 als Stößel 23.3 ausgeformt ist, welches bei angehobenem Verschließkopf 8 durch eine Öffnung 8.1 in diesen Verschließkopf 8 hineinreicht und dadurch einen eventuell im Verschließkopf verbliebenen Behälterverschluss 6 ausstößt. Auch bei dem Verschließelement 1 b wird die Welle 18b des Antriebs 11 beim Verschließen, d.h. beim Fügen und Fixieren axial nicht bewegt.As the FIG. 2 Also shows, the shaft 18b forms the rotor of the drive 11 and is not only rotatably mounted in the housing of this drive, but also has the cooperating with an outer stator or with an outer stator winding 28 rotor elements 29, for example, from a rotor winding or are preferably formed by a plurality of permanent magnets. With the drive 10, the controlled lifting movement A of the capping head 8 is possible via the lifting rod 23. About the guide rods 26 and guided on these guide rods guide piece 24 and the hollow shaft 25, the rotational movement B of the closing head with the drive 11 is possible. As the FIG. 2 Furthermore, shows the lifting rod 23 via the lower collar 23.1 with a partial length. This partial length is chosen so that the lower end of the lifting rod 23 is formed as a plunger 23.3, which extends with the capping head 8 raised through an opening 8.1 in this capping 8 and thereby ejects a possibly remaining in the capping container closure 6. Even with the closing element 1 b, the shaft 18 b of the drive 11 during closing, that is not moved axially during joining and fixing.

Verschließelement 1 cClosing element 1 c

Das in der Figur 3 dargestellte Verschließelement 1c weist wiederum die beiden konzentrisch bzw. achsgleich angeordneten Antriebe 10 und 11 oberhalb der Oberseite des Rotors 3 auf, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform den Antrieb 10 oberhalb des Antriebs 11. Bei dieser Ausführungsform ist der Antrieb 10 ebenfalls als Drehantrieb ausgeführt, und zwar mit einer Spindel oder Welle 30c, die von der als Hohlwelle ausgebildeten Welle 18c des Antriebs 11 umschlossen ist. Beide Wellen 18c und 30c sind achsgleich mit einander angeordnet. Die Welle 30c ist an ihrem unteren Ende als Gewindespindel mit einem Gewinde 31 ausgebildet, die in eine achsgleich mit der VA angeordnete Gewindehülse 32 eingreift. Auf der Gewindehülse 32 ist ein Ring 33 vorgesehen, an dessen Unterseite der Verschließkopf 8 befestigt ist. Das mit dem Innengewinde der Gewindehülse 32 zusammenwirkende Gewinde 31 bildet ein Hub- oder Spindelgetriebe 34, welches die Drehbewegung der Welle 30c in die Hubbewegung A umsetzt. Über Führungsstangen 35, die parallel zur Verschließelementachse VA angeordnet und gegenüber dieser radial versetzt sind und die über die den Verschließkopf 8 abgewandte Oberseite des Ringes 33 vorstehen, ist dieser Ring 33 bezogen auf die Verschließelementachse VA axial an dem unteren Ende der Welle 18c verschiebbar geführt. Weiterhin ist der Ring 33 auch um einen kleineren Hub in Richtung der Verschließelementachse VA relativ zur Gewindehülse 32 bewegbar, wobei diese Gewindehülse aber über Führungsstifte 35.1 gegen Verdrehen relativ zum Ring 33 gesichert ist. Diese Relativbewegung zwischen der Gewindehülse 32 und dem Ring 33 ermöglicht es der Anpressfeder 9 den beim Verschließen der Behälter 5 notwendigen Verschlussanpressdruck zu erzeugen. Die die Gewindehülse 32 umschließende und als Druckfeder ausgebildete Anpressfeder 9 wirkt hierfür zwischen einem Bund am oberen Ende der Gewindehülse 32 und der Oberseite des Ringes 33.That in the FIG. 3 shown closing element 1c in turn has the two concentric or coaxially arranged drives 10 and 11 above the top of the rotor 3, in the illustrated embodiment, the drive 10 above the drive 11. In this embodiment, the drive 10 is also designed as a rotary drive, namely with a spindle or shaft 30 c, which is enclosed by the shaft 18 c formed as a hollow shaft of the drive 11. Both shafts 18c and 30c are arranged coaxially with each other. The shaft 30c is formed at its lower end as a threaded spindle with a thread 31 which engages in a threaded sleeve 32 arranged coaxially with the VA. On the threaded sleeve 32, a ring 33 is provided, on the underside of the closing head 8 is attached. The co-operating with the internal thread of the threaded sleeve 32 thread 31 forms a lifting or spindle gear 34, which converts the rotational movement of the shaft 30c in the stroke A movement. about Guide rods 35, which are arranged parallel to Verschließelementachse VA and radially offset relative to this and projecting beyond the top 8 of the closure ring 8, this ring 33 is guided relative to the Verschließelementachse VA axially displaceable at the lower end of the shaft 18c. Furthermore, the ring 33 is also movable relative to the threaded sleeve 32 by a smaller stroke in the direction of the closing element axis VA, but this threaded sleeve is secured against rotation relative to the ring 33 by means of guide pins 35.1. This relative movement between the threaded sleeve 32 and the ring 33 makes it possible for the contact pressure spring 9 to produce the closing contact pressure necessary when closing the container 5. The threaded sleeve 32 surrounding and designed as a compression spring pressure spring 9 acts for this purpose between a collar at the upper end of the threaded sleeve 32 and the top of the ring 33rd

Die Besonderheit des Verschließelementes 1 c besteht darin, dass beide Antriebe 10 und 11 als Drehantriebe beispielsweise als elektrische Servo-Antriebe ausgebildet sind, dass auf den Wellen 18c und 30c, die jeweils im Gehäuse der Antriebe 10 und 11 gelagert sind, die den Rotor der Antriebe bildenden und mit der jeweiligen Statorwicklung 28 zusammenwirkenden Rotorelemente 29 (Rotorwicklung oder Permanentmagnete) vorgesehen sind. Beide Wellen 18c und 30c werden beim Verschließen, d.h. beim Fügen und Fixieren des Behälterverschlusses 5 axial nicht bewegt, wodurch sich das Abdichten eines die Verschließpositionen 4 bildenden sterilen Raumes gegenüber der Umgebung vereinfacht.The peculiarity of the closing element 1 c is that both drives 10 and 11 are designed as rotary actuators, for example, as electric servo drives that on the shafts 18c and 30c, which are respectively mounted in the housing of the drives 10 and 11, the rotor of the Actuators forming and cooperating with the respective stator winding 28 rotor elements 29 (rotor winding or permanent magnets) are provided. Both shafts 18c and 30c are closed at closure, i. during the joining and fixing of the container closure 5 is not moved axially, whereby the sealing of a closing position 4 forming sterile space relative to the environment simplified.

Die Hubbewegung A sowie die Drehbewegung B wird durch Steuerung der Relativbewegung der beiden Antriebe 10 und 11 zueinander bzw. der Wellen 18c und 30 erreicht. Um die gewünschte Bewegung des Verschließkopfes 8 zu erzielen ist vorgesehen, die Antriebe 10 und 11 gleichzeitig so anzusteuern, dass sich deren Drehbewegungen und -verhalten zueinander einstellen.. Dabei ist festzuhalten, dass unterschiedliche Drehverhalten der Antriebe 10 und 11 bei ihren Wellen 30c und 18c zwangsläufig zu einem Drehwinkelversatz zueinander führen. Dieser Versatz wird über die Steigung des Gewindes 31 in die Hubbewegung A umgesetzt.The lifting movement A and the rotational movement B is achieved by controlling the relative movement of the two drives 10 and 11 to each other or the waves 18c and 30. In order to achieve the desired movement of the capping head 8 is provided, the drives 10 and 11 simultaneously to control so that their rotational movements and behavior to each other set .. It should be noted that different rotational behavior of the drives 10 and 11 at their shafts 30c and 18c inevitably lead to a rotation angle offset each other. This offset is converted via the pitch of the thread 31 in the stroke movement A.

Hierbei ist es insbesondere auch möglich, den Ring 33 durch entsprechende Steuerung der Relativbewegungen der Antriebe 10 und 11 soweit anzuheben, dass das untere Ende der Welle 30c durch die Öffnung 8.1 in den Verschließkopf 8 eintritt, und zwar zum Ausstoßen eines eventuell dort verbliebenen Behälterverschlusses 6. Die Welle 30c ist bei 36 in der Welle 18c gelagert.In this case, it is also possible, in particular, to raise the ring 33 by controlling the relative movements of the drives 10 and 11 so far that the lower end of the shaft 30c passes through the opening 8. 1 into the closing head 8 occurs, and indeed for ejecting any remaining there container closure 6. The shaft 30c is mounted at 36 in the shaft 18c.

Verschließelement 1 dClosing element 1 d

Die Figur 4 zeigt als weitere Ausführungsform ein Verschließelement 1 d, welches sich von dem Verschließelement 1 c im Wesentlichen nur dadurch unterscheidet, dass das auf der Welle 30d des Antriebs 10 vorgesehene Gewinde 31 in ein Innengewinde eingreift, welches an einem an den Führungsstangen 35 axial geführten Ring 37 vorgesehen ist, sodass dieser Ring und das Gewinde 31 das Hub- oder Spindelgetriebe 34 bilden. Die Führungsstangen 35 sind mit ihren oberen Enden fest mit dem unteren Ende der wiederum als Hohlwelle ausgeführten Welle 18d des Antriebs 11 verbunden. Die Welle 18d umschließt die Welle 30d. Beide Wellen 18d und 30d sind achsgleich mit der Verschließelementachse VA angeordnet und werden beim Verschließen, d.h. beim Fügen und Fixieren des Behälterverschlusses 5 axial nicht bewegt. Die unteren Enden der Führungsstangen 35 sind über einen Ring 38 miteinander verbunden. Der Ring 37 ist Bestandteil einer Hohlwelle 39, die achsgleich mit der Verschließelementachse VA angeordnet an ihrem unteren Ende den Verschließkopf 8 trägt. Dieser führt durch gesteuertes Drehen der Wellen 18d und 30d relativ zu einander über das Hub- oder Spindelgetriebe 34 die Hubbewegung A sowie über die Führungsstangen 35 die Drehbewegung B aus. Auch bei dieser Ausführungsform ist der Verschließkopf 8 mit der Hubbewegung A soweit anhebbar, dass das untere Ende der Welle 30d für das Ausstoßen eventuell verbliebener Behälterverschlüsse 6 durch die Öffnung 8.1 in den Verschließkopf 8 eintritt.The FIG. 4 shows as a further embodiment, a closing element 1 d, which differs from the closing element 1 c essentially only in that the provided on the shaft 30 d of the drive 10 thread 31 engages in an internal thread which on an axially guided on the guide rods 35 ring 37th is provided so that this ring and the thread 31 form the lifting or spindle gear 34. The guide rods 35 are connected at their upper ends fixed to the lower end of the turn executed as a hollow shaft 18 d of the drive 11. The shaft 18d encloses the shaft 30d. Both shafts 18d and 30d are arranged coaxially with the closing element axis VA and are not moved axially when closing, ie during the joining and fixing of the container closure 5. The lower ends of the guide rods 35 are connected to each other via a ring 38. The ring 37 is part of a hollow shaft 39 which is arranged coaxially with the Verschließelementachse VA arranged at its lower end the capping 8. This performs by controlled rotation of the shafts 18d and 30d relative to each other via the lifting or spindle gear 34, the lifting movement A and on the guide rods 35, the rotational movement B from. Also in this embodiment, the closing head 8 with the lifting movement A can be raised so far that the lower end of the shaft 30 d for the ejection of any remaining container closures 6 enters through the opening 8.1 in the capping 8.

Verschließelement 1 eClosing element 1 e

Die Figur 5 zeigt als weitere Ausführungsform ein Verschließelement 1 e, welches sich von dem Verschließelement 1d im Wesentlichen nur dadurch unterscheidet, dass der Verschließkopf 8 am unteren Ende einer Hohlwelle 40 vorgesehen ist, die mit einem oberen Abschnitt bezogen auf die Verschließelementachse VA axial bzw. teleskopartig in der als Hohlwelle ausgebildeten Welle 18e des Antriebs 11 verschiebbar angeordnet ist. Die Welle 18e umschließt die Welle 30e. Beide Wellen 18e und 30e sind achsgleich mit der Verschließelementachse VA angeordnet und werden beim Verschließen, d.h. beim Fügen und Fixieren des Behälterverschlusses 5 axial nicht bewegt. Das Gewinde 31 der Welle 30 greift in ein Innengewinde ein, welches am oberen, in der Welle 18e aufgenommenen Ende der Hohlwelle 40 ausgebildet ist, sodass dieses Innengewinde zusammen mit dem Gewinde 31 das Hub- oder Spindelgetriebe 34 bilden. Die Welle 18e ist mit sich in Richtung der Verschließelementachse VA erstreckenden Schlitzen 41 versehen, in die Mitnehmer 42 der Hohlwelle 40 eingreifen, sodass diese zwar relativ zur Welle 18e axial verschiebbar ist, mit der Welle 18e aber mitgedreht wird. Die Hubbewegung A sowie die Drehbewegung B des Verschließkopfes 8 werden wiederum durch gesteuerte Relativbewegung der Antriebe 10 und 11 bzw. deren Wellen 18e und 30e erreicht.The FIG. 5 shows as a further embodiment, a closing element 1 e, which differs from the closing element 1 d essentially only in that the closing head 8 is provided at the lower end of a hollow shaft 40 having an upper portion relative to the Verschließelementachse VA axially or telescopically in the formed as a hollow shaft shaft 18 e of the drive 11 is slidably disposed. The shaft 18e encloses the shaft 30e. Both shafts 18e and 30e are arranged coaxially with the closing element axis VA and are not moved axially when closing, ie during the joining and fixing of the container closure 5. The thread 31 of the shaft 30 engages in an internal thread, which is formed at the upper end of the hollow shaft 40 accommodated in the shaft 18e, so that this internal thread together with the thread 31 form the lifting or spindle gear 34. The shaft 18e is in the direction of Verschließelementachse VA extending slots 41 provided in the driver 42 of the hollow shaft 40 engage, so that while this relative to the shaft 18e is axially displaceable, but with the shaft 18e is rotated. The lifting movement A and the rotational movement B of the closing head 8 are again achieved by controlled relative movement of the drives 10 and 11 or their shafts 18e and 30e.

Verschließelement 1fClosing element 1f

Die Figur 6 zeigt schließlich ein Verschließelement, welches sich von den Verschließelementen 1c - 1e zunächst dadurch unterscheidet, dass bei dem Verschließelement 1f der Antrieb 11 oberhalb des Antriebes 10 vorgesehen ist und dass die als Hohlwelle ausgebildete Welle 30f des Antriebes 10 die Welle 18f des Antriebes 11 umschließt. Beide Antriebe 10 und 11 sowie deren Wellen 18f und 30f sind wiederum konzentrisch bzw. achsgleich mit der Verschließelementachse VA angeordnet und die Wellen 18f und 30f und werden beim Verschließen, d.h. beim Fügen und Fixieren des Behälterverschlusses 5 axial nicht bewegt.The FIG. 6 Finally shows a closing element, which initially differs from the closing elements 1c - 1e in that in the closing element 1f the drive 11 is provided above the drive 10 and that designed as a hollow shaft shaft 30f of the drive 10, the shaft 18f of the drive 11 encloses. Both drives 10 and 11 and their shafts 18f and 30f are again arranged concentrically or coaxially with the closing element axis VA and the shafts 18f and 30f and are not moved axially when closing, ie during the joining and fixing of the container closure 5.

Die Welle 30f ist im Bereich ihres unteren Endes mit einem Innengewinde 43 versehen, in welches das Außengewinde eines Gewindestücks 44 eingreift, das zusammen mit dem Gewinde 43 das Hub- oder Spindelgetriebe 34 bildet. Über parallel zur Verschließelementachse VA angeordnete und gegenüber dieser Achse radial versetzte Führungsstifte 45, die in Führungsbohrungen 46 der Welle 18f eingreifen, ist das Gewindestück 44 bezogen auf die Verschließelementachse VA axial verschiebbar, aber antriebsmäßig (rotativ) mit der Welle 18f verbunden.The shaft 30f is provided in the region of its lower end with an internal thread 43 into which the external thread of a threaded piece 44 engages, which forms the lifting or spindle gear 34 together with the thread 43. About arranged parallel to Verschließelementachse VA and with respect to this axis radially offset guide pins 45 which engage in guide holes 46 of the shaft 18f, the threaded piece 44 relative to the Verschließelementachse VA axially displaceable, but drivingly connected (rotationally) with the shaft 18f.

Die Führungsstifte 45 sind mit ihren unteren, über das Gewindestück 44 nach unten wegstehenden Enden mit dem Verschließkopf 8 verbunden, sodass auch dieser für die Dreh- und Schraubbewegung B mit der Welle 18f mitgedreht wird. Auf jedem Führungsstift 45 ist eine diesen Stift umschließende und sich am Verschließkopf 8 sowie am Gewindestück 44 abstützende Anpressfeder 9 für den Verschlussanpressdruck vorgesehen. Wie Figur 6 zeigt, sind beide Wellen 18f und 30f wiederum Teil des Rotors der Antriebe 10 und 11, d.h. diese Wellen tragen die mit der Statorwicklung 28 zusammenwirkenden rotorseitigen Rotorelemente 29.The guide pins 45 are connected with their lower, over the threaded portion 44 downwardly projecting ends with the closing head 8, so that this is also rotated for the rotation and screwing B with the shaft 18f. On each guide pin 45 a pin surrounding this and is provided on the closing head 8 and the threaded portion 44 supporting pressure spring 9 is provided for the closing contact pressure. As FIG. 6 shows, both shafts 18f and 30f turn are part of the rotor of the drives 10 and 11, ie these waves carry the rotor-side rotor elements 29 cooperating with the stator winding 28.

Mit 47 ist ein Stößel bezeichnet, der achsgleich mit der Verschließelementachse VA axial nicht verschiebbar angeordnet und von der als Hohlwelle ausgebildeten Welle 18f umschlossen ist. In der angehobenen Position des Verschließkopfes 8 dient dieser Stößel 47 wiederum zum Ausstoßen von eventuell im Verschließkopf 8 verbliebenen Behälterverschlüssen 6.47 designates a plunger which is axially non-displaceably arranged coaxially with the closing element axis VA and is enclosed by the shaft 18f designed as a hollow shaft. In the raised position of the capping head 8 is used this plunger 47 in turn for ejecting any remaining in the closing head 8 container closures. 6

Allen vorbeschriebenen Ausführungsformen ist u.a. gemeinsam, dass zumindest die Welle 18a - 18f für die Drehbewegung B, aber bei den Verschließelementen 11c - 1f auch die Wellen 30c - 30f für die Hubbewegung A des jeweiligen Verschließkopf 8 drehbar, aber axial nicht beweglich vorgesehen sind, wodurch sich eine wirksame aber vereinfachte Abdichtung des Durchtritts der betreffenden Welle durch den Rotor 3 oder eine andere Trennwand bzw. in den die Verschließposition 4 aufweisenden Raum erreichen lässt, insbesondere die Verschließelemente 1c - 1f sind damit solche ohne Hubbewegung und eignen sich in besonderem Maße als aseptische Verschließelemente;
dass die beiden Antriebe 10 und 11 achsgleich miteinander und auch achsgleich mit der Verschließelementachse VA angeordnet und fest mit dem Rotor 3 verbunden sind und damit beim Verschließen, d.h. beim Fügen und Fixieren der Behälterverschlüsse in der Verschließelementachse VA nicht bewegt werden;
dass sich die Antriebe 10 und 11 außerhalb des die Verschließpositionen 4 aufweisenden Raumes befinden;
dass für die Hubbewegung A ein für jedes Verschließelement der Verschließmaschine eigenständiger Antrieb vorgesehen ist;
dass die als Wellen ausgebildeten Antriebsglieder des jeweiligen Drehantriebes, d.h. die Wellen 18a - 18c sowie auch die Wellen 30c - 30f unmittelbar, also ohne ein zwischen geschaltetes Getriebe, zugleich auch Teil des jeweiligen Rotors des elektromotorischen Antriebes sind. Somit sind die Wellen 18a bis 18f und 30c bis 30f direkt ohne Zwischenanpassungsglieder mit den Rotoren der jeweiligen Antriebe 10 oder 11 fest verbunden.
All the above-described embodiments have in common, inter alia, that at least the shaft 18a-18f for the rotational movement B, but in the closing elements 11c - 1f and the shafts 30c - 30f for the lifting movement A of the respective capping head 8 are rotatably provided, but axially non-movable an effective but simplified sealing of the passage of the respective wave by the rotor 3 or another partition or in the space having the Verschließposition 4 can be achieved, in particular the closing elements 1c - 1f are thus without lifting movement and are particularly suitable as aseptic closing elements;
that the two drives 10 and 11 are arranged coaxially with each other and also coaxially with the Verschließelementachse VA and are firmly connected to the rotor 3 and thus during closing, ie not moved when joining and fixing the container closures in Verschließelementachse VA;
that the drives 10 and 11 are located outside the space having the Verschließpositionen 4;
in that for the lifting movement A a separate drive is provided for each closing element of the closing machine;
that formed as waves drive members of the respective rotary drive, ie the shafts 18a - 18c and the shafts 30c - 30f directly, so without an intermediate gear, at the same time also part of the respective rotor of the electric motor drive. Thus, the shafts 18a to 18f and 30c to 30f are fixedly connected directly to the rotors of the respective drives 10 or 11 without intermediate adapters.

In den Figuren 7 und 8 sind zwei Varianten des Verschließelementes dargestellt, bei welchen jeweils die Achse des Antriebes für die gesteuerte Hubbewegung nicht konzentrisch zur Achse des Antriebes zur gesteuerten Drehbewegung des Verschließkopf angeordnet ist, sondern hierzu parallel versetzt wurde, nämlich radial nach innen versetzt, wobei die Anordnung natürlich auch eine hierzu verschieden analoge Anordnung möglich ist, insb. eine umgekehrte Antriebsanordnung. Im Falle einer sehr kleinen, engen Bauform, könnten die Antriebe radial und in Umfangsrichtung versetzt angeordnet werden.In the FIGS. 7 and 8th two variants of the closing element are shown, in which each of the axis of the drive for the controlled lifting movement is not arranged concentrically to the axis of the drive for controlled rotational movement of the capping, but this has been offset in parallel, namely offset radially inward, the arrangement of course, a this different analog arrangement is possible, esp. A reverse drive arrangement. In the case of a very small, narrow design, the drives could be arranged radially and offset in the circumferential direction.

Verschließelement 1gClosing element 1g

Die Figur 7 zeigt ein nicht erfindungsgemäßes Verschließelement 1 g, welches vergleichbar dem Verschließelementes 1 a eine Hubstange 48 aufweist, an deren unterem Ende ein in Richtung der Verschließerachse VA weisender Arm 49 angeordnet ist. Die Lagerung 50 am freien Ende des Armes 49 dient zur drehbaren Lagerung und Aufnahme der Führungsstangen 26, analog der vorgenannten Ausführungen, insbesondere der Verschließelemente 1 a und 1 b, so dass das Lager 50 die zur Traverse 16 bzw. dem Ring 27 analoge Funktion übernimmt. Die Hubstange 48 ist achsgleich mit der Hubantriebsachse HA des Antriebes 10 zum geregelten Heben und Senken des Verschließkopfes 8 und parallelversetzt zur Verschließelementachse VA angeordnet.The FIG. 7 shows a non-inventive closure element 1 g, which comparable to the closing element 1 a has a lifting rod 48, at the lower end a facing in the direction of the capper axis VA arm 49 is arranged. The bearing 50 at the free end of the arm 49 is used for rotatably supporting and receiving the guide rods 26, analogous to the aforementioned embodiments, in particular the closing elements 1 a and 1 b, so that the bearing 50 takes over the traverse 16 and the ring 27 analogous function , The lifting rod 48 is arranged coaxially with the Hubantriebsachse HA of the drive 10 for the controlled lifting and lowering of the capping head 8 and offset parallel to Verschließelementachse VA.

In der gezeigten Ausführungsbeispiel ragen u.a. die Hubstange 48, der Arm 49 und die Lagerung 50 sowie die Welle 18 mit den Führungsstangen 26 in einen Isolatorraum 51, der durch eine feststehenden nicht rotierende Wand 51.1 und rotierenden Begrenzungen gebildet wird. Als untere, ebenfalls rotierende Begrenzung dient eine Diffusorplatte 52. Der obere Isolatorraum 51 weist einen oder mehrere Einlässe 54 auf, welche über einen gemeinsamen Kanal 53 oder eine Vielzahl von Zuleitungen (nicht dargestellt), mit einem Gas, i.d.R. steriler Luft, versorgt werden können. Der Verschließerkopf 8 bzw. die tragende Welle ist durch die Diffusorplatte 52 hindurch in den unteren Isolatorraum 51.2 geführt, so dass in dem Bereich des Behälterverschlusses 6 bzw. der Behältermündung (Isolatorraum 51.2) eine beruhigte Gasströmung ausbildbar ist.In the embodiment shown, u.a. the lifting rod 48, the arm 49 and the bearing 50 and the shaft 18 with the guide rods 26 in an insulator 51, which is formed by a fixed non-rotating wall 51.1 and rotating boundaries. As a lower, also rotating boundary is a diffuser plate 52. The upper insulator space 51 has one or more inlets 54, which via a common channel 53 or a plurality of supply lines (not shown), with a gas, i.d.R. sterile air, can be supplied. The closing head 8 or the supporting shaft is guided through the diffuser plate 52 into the lower insulator space 51.2, so that a calmed gas flow can be formed in the region of the container closure 6 or the container mouth (insulator space 51.2).

Die Hubstange 48 ist weiterhin mit einem Faltenbalg 55 abgedichtet und die Kopplung der Hubstange 48 mit der Hubstange 56 des Antriebes 10 erfolgt über eine Kopplungselement 57, welches mittels eines Federelementes 9 eine definierte Anpresskraft des Verschließkopfes 8 sicherstellt, analog der Funktion der Anpressfeder 9 des Verschließelementes 1 b bspw.. Federelement 9 und Kopplungselement 57 sind in einem Raum 58 auf dem Rotor der Verschließmaschine 2 angeordnet, auf oder oberhalb von welchem der Antrieb 10 platziert ist. Der Raum 58 kann ebenfalls mit einem sterilen Gas oder eine Sterilisierungsmittel versorgt werden (nicht dargestellt).The lifting rod 48 is further sealed with a bellows 55 and the coupling of the lifting rod 48 with the lifting rod 56 of the drive 10 via a coupling element 57, which ensures a defined contact force of Verschließkopfes 8 by means of a spring element 9, analogous to the function of the pressure spring 9 of the closing element 1 b, for example. Spring element 9 and coupling element 57 are arranged in a space 58 on the rotor of the closing machine 2, on or above which the drive 10 is placed. The space 58 may also be supplied with a sterile gas or sterilant (not shown).

Der Isolatorraum 51 mit den entsprechenden Ein- und Auslässen, ist exemplarisch nur für das Verschließelement 1 g dargestellt, kann aber in analoger Weise aus für die anderen Aufführungsformen der beschriebenen Verschließelemente vorteilhafterweise vorgesehen werden.The isolator chamber 51 with the corresponding inlets and outlets is shown by way of example only for the closing element 1 g, but can advantageously be provided in an analogous manner for the other embodiments of the closing elements described.

Verschließelement 1 hClosing element 1 h

Die Figur 8 zeigt ein Verschließelement 1 h, welches sich von der Ausführung des Verschließelementes 1g im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass der Antrieb 10 eine Welle 59 aufweist, welche am unteren Ende einen Gewindeabschitt 59.1 umfasst. Der Arm 49 weist ein Gegengewinde 60 auf, in welchem der Gewindeabschnitt 59.1 aufgenommen und geführt wird. Je nach Drehrichtung, wird durch Drehung der Welle 59 wird ein Heben oder Senken der Lagerung 50 und hierdurch des Verschließkopfes 8 veranlasst.The FIG. 8 shows a closing element 1 h, which differs from the embodiment of the closing element 1g essentially in that the drive 10 has a shaft 59 which comprises a Gewindeabschitt 59.1 at the lower end. The arm 49 has a mating thread 60, in which the threaded portion 59.1 is received and guided. Depending on the direction of rotation, rotation of the shaft 59 causes a raising or lowering of the bearing 50 and thereby of the closing head 8.

Eine zu einem der vorstehenden Ausführungsformen vergleichbare Kopplung und/oder Anpressfeder zur Festlegung und Begrenzung der Anpresskraft des Verschließerkopfes 8, ist nicht dargestellt, kann aber analog vorgesehen werden. Mittels eines gestrichelt dargestellten Faltenbalges 55 (optional) wird im gezeigten Ausführungsbeispiel die gesamte Welle 59 sowie ein Abschnitt des Armes 49 umschlossen. Wie vorstehend ausgeführt, kann zusätzlich ein Isolationsraum vorgesehen werden.A comparable to one of the preceding embodiments coupling and / or pressure spring for determining and limiting the contact force of the closing head 8, is not shown, but can be provided analogously. By means of a dashed bellows shown 55 (optional), the entire shaft 59 and a portion of the arm 49 is enclosed in the illustrated embodiment. As stated above, an isolation space can additionally be provided.

Ein Vorteile dieser Ausführungen gemäß den Figuren 7 oder 8 gestehen darin, dass sich die Regelungstechnik vereinfacht, weil der externe Hubantrieb hinsichtlich seiner Drehbewegung unabhängig von der Drehbewegung der Verschließspindel wird, so dass sich eine regelungstechnische Vereinfachung für einen elektrisch nachgebildeten Hubkurvenablauf ergibt. Zudem können Motoren mit einer einfacheren Technik zum Einsatz kommen, im Vergleich zu Hohlwellenmotor, die im Falle der Ausführungen nach den Figuren 1 bis 6 als Verschließmotor vorzusehen sind.An advantage of these embodiments according to the FIGS. 7 or 8th confess that the control technology is simplified because the external lifting drive is independent of the rotational movement of the closing spindle in terms of its rotational movement, so that there is a control technical simplification for an electrically simulated Hubkurvenablauf. In addition, motors can be used with a simpler technology, compared to hollow shaft motor, which in the case of the versions of the FIGS. 1 to 6 be provided as a closing motor.

Die Erfindung wurde voranstehend für Rotationsmaschinen erwähnt und beschrieben, wobei diese aber prinzipiell ebenfalls in Linearmaschinen bzw. Reihenverschließern einsetzbar ist.The invention has been mentioned and described above for rotary machines, but in principle this can also be used in linear machines or series closers.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1a - 1f1a-1f
Verschließelementclosing
22
Verschließmaschinesealing
33
Rotor der VerschließmaschineRotor of the capping machine
44
Verschließpositionclosing position
55
Behältercontainer
66
Behälterverschlusscontainer closure
77
Behälterträgercontainer carrier
88th
Verschließkopfseaming
8.18.1
Öffnungopening
99
Anpressfederpressure spring
10, 1110, 11
Antriebdrive
1212
Führungselementguide element
1313
Führungsstangeguide rod
1414
Führungguide
15, 1615, 16
Traversetraverse
17, 1817, 18
Wellewave
1919
Ausnehmungrecess
2020
Schlitzslot
2121
Mitnehmertakeaway
2222
Dichtungpoetry
2323
Hubstangelifting rod
23.1, 23.223.1, 23.2
Bund der Hubstange 23Collar of the lifting rod 23
23.323.3
Stößel der Hubstange 23Plunger of the lifting rod 23
2424
Führungsstückguide piece
2525
Hohlwellehollow shaft
2626
Führungsstangeguide rod
2727
Ringring
2828
Statorwicklungstator
2929
Motorelementmotor element
30c - 30f30c - 30f
Wellewave
3131
Gewindethread
3232
Gewindehülsethreaded sleeve
3333
Ringring
3434
Hub- oder SpindelgetriebeLifting or spindle gear
3535
Führungsstangeguide rod
35.135.1
Führungsstiftguide pin
3636
Lagercamp
37, 3837, 38
Ringring
39, 4039, 40
Hohlwellehollow shaft
4141
Schlitzslot
4242
Mitnehmertakeaway
4343
Innengewindeinner thread
4444
Gewindestückthreaded piece
4545
Führungsstiftguide pin
4646
Führungsbohrungguide bore
4747
Stößeltappet
4848
Hubstangelifting rod
4949
Armpoor
5050
Lagerungstorage
5151
Isolatorraum (oberer)Isolator room (upper)
51.151.1
Wand des Isolatorraumes, feststehendWall of isolator room, fixed
51.251.2
Isolatorraum (unterer)Isolator room (lower)
5252
Diffusorplattediffuser plate
5353
Kanalchannel
5454
Einlassinlet
5555
Faltenbalgbellow
5656
Hubstangelifting rod
5757
Kopplungselementcoupling element
5858
Raumroom
5959
Wellewave
59.159.1
Gewindeabschnittthreaded portion
6060
Gegengewindemating thread
AA
axiale Hubbewegung des Verschließkopfsaxial lifting movement of the capping head
BB
Dreh- und Schraubbewegung des Verschließkopfs 8Turning and screwing the capping 8
VAVA
VerschließelementachseVerschließelementachse
MAMA
Maschinenachsemachine axis
HAHA
Antriebsachse für HubbewegungDrive axle for lifting movement

Claims (8)

  1. Closing element for closing bottles or similar containers (5) by placing container closures (6) onto the respective container (5) in a closing-element axis (VA) and by fastening the container closures (6) to the respective container (5), preferably by screwing the container closures onto a container thread, by means of a closing head (8) for holding the container closure (6) during the placing and fastening, with a first drive (10) with a first drive element (30c-30f) for producing an axial lift movement (A) of the closing head (8) for the joining of the container closures (18c - 18f), which is connected on the drive side to the closing head (8) for the fastening of the container closures (6) to the containers (5), wherein the first drive element of the first drive (10) and the second drive element of the second drive (11) are in each case a shaft (30c-30f; 18c-18f), driven by their drive (10, 11) about an axis parallel to the closing-element axis (VA), preferably about the closing-element axis (VA), wherein the shaft (30c-30f) of the first drive (10) is connected to the closing head, for the purposes of drive, by a raising gear unit (34), converting a rotational movement into the raising movement, preferably by means of a spindle gear, characterised in that, during the closing, the shafts (30c-30f; 18c-18f) are not moved axially together with the axial raising movement (A) of the closing head (8).
  2. Closing element according to claim 1, characterised in that the shafts (30c-30f; 18c-18f) forming the first and second drive elements are arranged with their axes coaxial to one another and preferably also coaxial to the closing element axis (VA).
  3. Closing element according to claim 2, characterised in that at least one shaft (18c-18d; 30f) is configured as a hollow shaft surrounding the other shaft (30c-30d, 18f).
  4. Closing element according to any one of the preceding claims, characterised by at least one plunger (23.3, 47), which, in a raised position of the closing head (8), extends into the said head in order to eject any container closure (6) which may still be remaining.
  5. Closing element according to claim 4, characterised in that the plunger (23.3) is formed from the lower end of the shaft (30c-30d) forming the drive element of the first or second drive (10, 11) or from a plunger (47) arranged coaxially with the closing element axis (VA).
  6. Closing element according to any one of the preceding claims, characterised in that it is a constituent part of a system for the aseptic filling and closing of containers.
  7. Closing machine for closing bottles or similar containers (5) with container closures (6), preferably in the form of screw closures, with a plurality of closing elements (1a-1f) provided at a circulating transport element, such as, for example, a rotor (3) driven about a vertical machine axis (MA), characterised in that the closing elements (1a-1f) are configured in accordance with one of the preceding claims.
  8. Closing machine according to claim 7, characterised in that the drives (10, 11) of the closing elements (1a-1f) are arranged outside a space in which the closing heads (8) and containers (5) are located, for example on the upper side of the rotor (3), and that only the drive elements (30c-30f; 18c-18f) extend into this space, preferably in a sealed manner.
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