EP3348515B1 - Verschliessmaschine zum verschliessen eines behälters - Google Patents

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EP3348515B1
EP3348515B1 EP18150729.4A EP18150729A EP3348515B1 EP 3348515 B1 EP3348515 B1 EP 3348515B1 EP 18150729 A EP18150729 A EP 18150729A EP 3348515 B1 EP3348515 B1 EP 3348515B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sliding
sealing machine
sliding profile
profile
machine according
Prior art date
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Active
Application number
EP18150729.4A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP3348515C0 (de
EP3348515A1 (de
Inventor
Pascal Hirt
Theo Thalmann
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.)
Ferrum Packaging AG
Original Assignee
Ferrum Packaging AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Ferrum Packaging AG filed Critical Ferrum Packaging AG
Publication of EP3348515A1 publication Critical patent/EP3348515A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3348515C0 publication Critical patent/EP3348515C0/de
Publication of EP3348515B1 publication Critical patent/EP3348515B1/de
Active legal-status Critical Current
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B7/00—Closing containers or receptacles after filling
    • B65B7/16—Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons
    • B65B7/28—Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons by applying separate preformed closures, e.g. lids, covers
    • B65B7/2842—Securing closures on containers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B3/00—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps
    • B67B3/20—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying and rotating preformed threaded caps
    • B67B3/2066—Details of capping heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B51/00—Devices for, or methods of, sealing or securing package folds or closures; Devices for gathering or twisting wrappers, or necks of bags
    • B65B51/10—Applying or generating heat or pressure or combinations thereof
    • B65B51/16—Applying or generating heat or pressure or combinations thereof by rotary members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B3/00—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps
    • B67B3/02—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying flanged caps, e.g. crown caps, and securing by deformation of flanges
    • B67B3/10—Capping heads for securing caps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B3/00—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps
    • B67B3/26—Applications of control, warning, or safety devices in capping machinery
    • B67B3/268—Applications of control, warning, or safety devices in capping machinery devices for avoiding damage to the closing machine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B3/00—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps
    • B67B3/20—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying and rotating preformed threaded caps
    • B67B3/2013—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying and rotating preformed threaded caps by carousel-type capping machines

Definitions

  • the invention relates to a closing machine for closing a container with an ejection device according to the preamble of the independent patent claim.
  • the EP 1 103 513 A1 describes a container closing machine with a plunger.
  • the plunger has at an upper sliding end a sliding element in the form of a roller, over which the plunger can be rolled on a sliding profile in order to act on a lid of a container via the plunger.
  • Fig. 1 shows the structure of a known ejection head 1 'and Fig. 2 the known ejection head 1 ' Fig. 1 operational.
  • the ejection head 1' comprises a carrier element 2' with a carrier axis 3' and a sliding end 4', and a sliding element 5' for sliding the carrier element 2' along a sliding profile of the sealing machine.
  • the sliding element 5 ' is arranged on the sliding end 4' and can exert a force acting essentially in the direction of the carrier axis 3' Carrier element 2 'transferred.
  • the sliding element 5' has a rounded surface.
  • the ejection head 1' is connected to an ejection rod.
  • the ejection head 1' and the ejection rod form part of the ejection device.
  • the force can be transmitted to the ejection rod via the carrier element.
  • Fig. 2 shows the known ejection head 1 'in operation.
  • the ejection head 1' slides with the sliding element 5' along a sliding profile 6' of the sealing machine.
  • the sliding profile 6' has two sections with an increased level.
  • One section with an increased level of the sliding profile 6' corresponds to the function of holding down the container, in which the container to be closed is held for the closing process by means of the ejection device and centered for the lid closure
  • the other section with an increased level of the sliding profile 6' corresponds to the function container ejection, in which the closed container is ejected from the sealing machine by means of the ejection device.
  • the ejection head 1' While the container is being held down and the container is being ejected, the ejection head 1' is moved along the sliding profile 6' and can also rotate about its support axis 3'.
  • the rounded surface of the sliding element 5' carries out a sliding movement along the sliding profile 6'.
  • the rounded surface is lubricated via an oil jet (not shown), so that a lubricating film builds up between the rounded surface and the sliding profile 6 '.
  • a major disadvantage of the known closing machines is, among other things, that the movement it carries out along the sliding profile is basically a sliding movement. This sliding movement leads to increased wear on the sliding profile and the sliding element. In addition there is a risk that the lubricating film between the sliding profile and the sliding element will tear off. Both lead to an increased load on the sealing machine due to vibrations, which has a negative effect on the smooth running and energy consumption of the sealing machine. In particular, the increased wear means that the sliding profile and/or the sliding element have to be replaced frequently. In addition, the risk of the lubricating film breaking off makes complex lubrication necessary.
  • the invention therefore relates to a closing machine for closing a container, comprising an ejection device and a sliding profile, the ejection device comprising an ejection rod and an ejection head.
  • the ejection head comprises a carrier element with a carrier axis and a sliding end, and a sliding element for sliding the carrier element along a sliding profile of the closing machine, the sliding element being arranged on the sliding end and transmitting a force acting essentially in the direction of the carrier axis to the carrier element via the sliding element is.
  • the sliding element is designed as a rotatable rolling body, so that the carrier element can be rolled over the rotatable rolling body along the sliding profile in the operating state.
  • the rotatable rolling body can be rotated about the support axis and about an axis which is perpendicular to the direction of movement and varies during the movement of the sliding element on the sliding profile and the sliding profile has a groove suitable for receiving and/or guiding the rotatable rolling body.
  • the sliding element performs a rolling movement on the sliding profile.
  • the sliding element can rotate freely relative to the carrier element. Essentially on two different axes. On the one hand, around the support axis. On the other hand, it also revolves around an axis that is perpendicular to the direction of movement and varies during the movement of the sliding element on the sliding profile. This is in contrast to the prior art, where the sliding element is rigidly connected to the carrier element and performs a pure sliding movement on the sliding profile.
  • a significant advantage of the closing machine according to the invention is that due to the rolling movement of the sliding element on the sliding profile, the wear of the sliding element and sliding profile is reduced. This allows the service life of the ejection head and the sliding profile or the change intervals of the ejection head and the sliding profile to be extended. In addition, the rolling movement of the sliding element on the sliding profile results in increased smoothness, which leads to a reduction in the energy consumption of the closing machine and a reduced load on the closing machine due to vibrations.
  • the ejection head according to the invention also improves the lubricity of the ejection head and simplifies lubrication.
  • the ejection head additionally comprises a bearing element via which the rotatable rolling element is mounted on the carrier element. Due to the bearing element, the lubrication of the rolling element is simplified, the rolling movement of the rolling element is improved, the wear on the rolling element and sliding profile is reduced and the heat development on the rolling element and sliding profile is reduced. In addition, the bearing element improves the positioning of the rolling element on the ejection head.
  • the bearing element is detachably connected to the carrier element. As a result, the bearing element can be replaced separately, which means that costs on the closing machine can be reduced.
  • the bearing element and/or the rotatable rolling body has a hardened surface, in particular a hard coating.
  • a hardened surface in particular a hard coating.
  • the bearing element and/or the rotatable rolling body are made of metal and/or plastic and/or a ceramic material and/or a composite material. This can also reduce the wear of the bearing element and/or the rotatable rolling element, which results in an increased service life of the bearing element and/or the rotatable rolling element.
  • the ejection head additionally comprises a holding element, via which the rotatable rolling element is held in the bearing element. Due to the holding element Improved securing of the rolling element on the ejection head is achieved. In addition, improved lubricity of the rolling element is achieved.
  • the rotatable rolling body is designed as a sphere or an ellipsoid. This ensures an optimal linear and axial rolling movement of the ejection head on the sliding profile.
  • the ejection head additionally comprises a spring element, via which the rotatable rolling element can be pressed against the sliding profile in the operating state.
  • the spring element ensures continuous contact between the rolling element and the sliding profile.
  • the contact force with which the rolling element rests on the sliding profile can be adjusted via the spring element.
  • the spring element can also be used to compensate for unevenness in the rolling element and/or the sliding profile, which results in increased smoothness of the sealing machine.
  • the spring element is designed as a spiral spring. This enables a simplified design of the ejection head.
  • the sliding profile has a groove suitable for receiving and/or guiding the rotatable rolling element. This allows the Hertzian pressure between the rolling element and the sliding profile to be reduced. In addition, the rolling movement and guidance of the rolling element on the sliding profile can be improved.
  • the sliding profile has a hardened surface, in particular a hard coating. This allows the Wear on the sliding profile can be reduced or the service life of the sliding profile can be increased.
  • the sliding profile is made of metal and/or plastic and/or a ceramic material and/or a composite material. This can also reduce the wear of the sliding profile and increase the service life of the sliding profile.
  • the sealing machine can additionally comprise a sliding profile support to which the sliding profile is detachably connected.
  • the sliding profile can be replaced separately on the sealing machine, which results in a cost reduction for the sealing machine.
  • Fig. 3 shows a first exemplary embodiment of an ejection head for a closing machine according to the invention, which is referred to below as a whole with the reference number 1.
  • the ones in the Fig. 3 to Fig. 6 Reference numerals used do not have an apostrophe because these figures refer to exemplary embodiments of the present invention. How already mentioned above, only have the reference numbers Fig. 1 and 2 an apostrophe because these refer to the known state of the art.
  • the ejection head 1 comprises a carrier element 2 with a carrier axis 3 and a sliding end 4, and a sliding element 5 for sliding the carrier element 2 along a sliding profile of the sealing machine.
  • the sliding element 5 is arranged at the sliding end 4 and can transmit a force acting essentially in the direction of the carrier axis 3 to the carrier element 2.
  • the sliding element 5 is designed as a rotating rolling body in the form of a ball.
  • the ejection head 1 additionally comprises a bearing element 7 and a holding element 8, via which the rotatable rolling body 5 is mounted or held on the carrier element 2.
  • Fig. 4 shows the ejection head 1 Fig. 3 and an ejection rod 9 to which the ejection head 1 is detachably connected.
  • the ejection head 1 and the ejection rod 9 form part of an ejection device 10 of a closing machine, not shown, for closing containers.
  • a force can be transmitted to the ejection rod 9 during operation via the ejection head 1.
  • the ejection device 10 is mounted in a receptacle 11 of the sealing machine so as to be displaceable along its longitudinal axis 12 and rotatable about the longitudinal axis 12.
  • the receptacle 11 is in turn rotatably mounted in a holding device (not shown) of the sealing machine via receiving bearings (not shown).
  • first toothed ring 14 At the upper end of the receptacle 11 there is a first toothed ring 14 which, during operation, interacts with a second toothed ring (not shown) of the closing machine.
  • the receptacle 11 and the ejection device 10 can be set in their own rotation via the first toothed ring 14. The movement of the receptacle 11 and the ejection device 10 along the sliding profile 6, however, is generated via the holding device of the closing machine.
  • Fig. 5 shows the ejection device 10 with the ejection head 1 Fig. 3 operational.
  • the ejection head 1 slides with the rotating rolling element 5 along the sliding profile 6 of the sealing machine, which is connected to a sliding profile support 15 of the sealing machine.
  • the sliding profile 6 has two sections with an increased level.
  • One section with an increased level of the sliding profile 6 corresponds to the function of holding down the container, in which the container to be closed is held for the closing process by means of the ejection device and centered for the lid closure
  • the other section with an increased level of the sliding profile 6 corresponds to the function of container ejection , in which the closed container is ejected from the sealing machine by means of the ejection device.
  • the ejection head 1 While the container is being held down and the container is being ejected, the ejection head 1 is moved along the sliding profile 6 and can also rotate about the longitudinal axis 12 of the ejection device 10.
  • the rotating rolling element 5 performs a rolling movement on the sliding profile 6.
  • the rotating rolling body 5 can rotate freely relative to the carrier element 2 and thereby rotate about essentially two different axes. On the one hand, about the support axis 3. On the other hand, also about an axis that is perpendicular to the direction of movement and varies according to the direction of movement during the movement of the rotating rolling element 5 on the sliding profile 6. This is in contrast to the prior art, where the sliding element 5 'is rigidly connected to the support element 2' and performs a pure sliding movement on the sliding profile.
  • Fig. 6 shows a detailed view X after Fig. 5 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Package Closures (AREA)
  • Closing Of Containers (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verschliessmaschine zum Verschliessen eines Behälters mit einer Ausstossvorrichtung gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.
  • Im Stand der Technik sind verschiedene Behälterverschliessmaschinen mit Ausstossvorrichtung bekannt. Die EP 1 103 513 A1 beschreibt eine Behälterverschliessmaschine mit einem Stössel. Der Stössel weist an einem oberen Gleitende ein Gleitelement in Form einer Laufrolle auf, über welches der Stössel an einem Gleitprofil abgerollt werden kann, um über den Stössel auf einen Deckel eines Behälters einzuwirken.
  • Zur Erläuterung eines weiteren bekannten Ausstosskopfes für Behälterverschliessmaschinen mit Ausstossvorrichtung wird im Folgenden auf die Fig. 1 und Fig. 2 Bezug genommen, anhand derer der Stand der Technik näher beschrieben wird. Zur Unterscheidung des Standes der Technik von der vorliegenden Erfindung sind die Bezugszeichen, die sich auf Merkmale von bekannten Beispielen beziehen mit einem Hochkomma versehen, während Merkmale erfindungsgemässer Ausführungsbeispiele mit Bezugszeichen versehen sind, die kein Hochkomma tragen.
  • Fig. 1 zeigt den Aufbau eines bekannten Ausstosskopfes 1' und Fig. 2 den bekannten Ausstosskopf 1' aus Fig. 1 im Betrieb.
  • Gemäss Fig.1 umfasst der Ausstosskopf 1' ein Trägerelement 2' mit einer Trägerachse 3' und einem Gleitende 4`, und ein Gleitelement 5' zum Gleiten des Trägerelements 2' entlang eines Gleitprofils der Verschliessmaschine. Das Gleitelement 5' ist dabei am Gleitende 4' angeordnet und kann eine im Wesentlichen in Richtung der Trägerachse 3' wirkende Kraft auf das Trägerelement 2' übertragen. Bei dem bekannten Ausstosskopf 1' weist das Gleitelement 5' eine abgerundete Oberfläche auf.
  • Im Betrieb ist der Ausstosskopf 1' mit einer Ausstossstange verbunden. Der Ausstosskopf 1' und die Ausstossstange bilden dabei einen Teil der Ausstossvorrichtung. Über das Trägerelement kann die Kraft auf die Ausstossstange übertragen werden.
  • Fig. 2 zeigt den bekannten Ausstosskopf 1' im Betrieb. Dabei gleitet der Ausstosskopf 1' mit dem Gleitelement 5' entlang eines Gleitprofils 6' der Verschliessmaschine. Um die beiden Funktionen des Behälterniederhaltens und des Behälteraustossens zu erzielen, weist das Gleitprofil 6` zwei Abschnitte mit erhöhtem Niveau auf. Dabei entspricht der eine Abschnitt mit erhöhtem Niveau des Gleitprofils 6`der Funktion des Behälterniederhaltens, bei welcher der zu verschliessende Behälter für den Verschliessvorgang mittels der Ausstossvorrichtung gehalten und für den Deckelverschluss zentriert wird, und der andere Abschnitt mit erhöhtem Niveau des Gleitprofils 6` der Funktion des Behälteraustossens, bei welcher der verschlossene Behälter mittels der Ausstossvorrichtung aus der Verschliessmaschine ausgestossen wird. Während des Behälterniederhaltens und des Behälteraustossens wird der Ausstosskopf 1' entlang des Gleitprofils 6` bewegt und kann dabei auch um seine Trägerachse 3` rotieren. Die abgerundete Oberfläche des Gleitelements 5' führt eine Gleitbewegung entlang des Gleitprofils 6' aus. Dabei wird die abgerundete Oberfläche über einen Ölstrahl (nicht gezeigt) geschmiert, so dass sich zwischen der abgerundeten Oberfläche und dem Gleitprofil 6' ein Schmierfilm aufbaut.
  • Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Verschliessmaschinen besteht unter anderem darin, dass die von ihm durchgeführte Bewegung entlang des Gleitprofils grundsätzlich eine Gleitbewegung ist. Diese Gleitbewegung führt zu einem erhöhten Verschleiss des Gleitprofils und des Gleitelements. Zudem besteht die Gefahr, dass der Schmierfilm zwischen dem Gleitprofil und dem Gleitelement abreisst. Beides führt zu einer erhöhten Belastung der Verschliessmaschine durch Schwingungen, was sich negativ auf die Laufruhe und den Energieverbrauch der Verschliessmaschine auswirkt. Insbesondere der erhöhte Verschleiss hat zur Folge, dass das Gleitprofil und/oder das Gleitelement häufig ausgetauscht werden müssen. Zudem macht die Gefahr des Abreissens des Schmierfilms eine aufwändige Schmierung notwendig.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher eine Aufgabe der Erfindung eine entsprechende Verschliessmaschine zum Verschliessen eines Behälters vorzuschlagen, welche mit einem verringerten Verschleiss einhergehen, einen reduzierten Energieverbrauch hervorrufen, eine verbesserte und vereinfachte Schmierbarkeit mit sich bringen und eine erhöhte Laufruhe aufweisen.
  • Die diese Aufgabe lösenden Gegenstände der Erfindung sind durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs gekennzeichnet.
  • Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
  • Die Erfindung betrifft somit eine Verschliessmaschine zum Verschliessen eines Behälters, umfassend eine Ausstossvorrichtung und ein Gleitprofil, wobei die Ausstossvorrichtung eine Ausstossstange und einen Ausstosskopf umfasst. Der Ausstosskopf umfasst ein Trägerelement mit einer Trägerachse und einem Gleitende, und ein Gleitelement zum Gleiten des Trägerelements entlang eines Gleitprofils der Verschliessmaschine, wobei das Gleitelement an dem Gleitende angeordnet ist und über das Gleitelement eine im Wesentlichen in Richtung der Trägerachse wirkende Kraft auf das Trägerelement übertragbar ist.
  • Dabei ist das Gleitelement als ein rotierbarer Wälzkörper ausgebildet, so dass das Trägerelement im Betriebszustand über den rotierbaren Wälzkörper entlang des Gleitprofils abgerollt werden kann.
  • Erfindungsgemäss ist der rotierbare Wälzkörper um die Trägerachse und um eine Achse rotierbar ist, welche senkrecht zur Bewegungsrichtung steht und während der Bewegung des Gleitelements am Gleitprofil variiert und das Gleitprofil eine zur Aufnahme und/oder Führung des rotierbaren Wälzkörpers geeignete Nut aufweist.
  • D.h im Rahmen dieser Erfindung führt das Gleitelement am Gleitprofil eine Abrollbewegung durch. Um die Abrollbewegung durchzuführen, kann das Gleitelement relativ zum Trägerelement frei rotieren. Dies im Wesentlichen um zwei verschiedene Achsen. Zum einen um die Trägerachse. Zum anderen aber auch um eine Achse, welche senkrecht zur Bewegungsrichtung steht und während der Bewegung des Gleitelements am Gleitprofil variiert. Dies im Unterschied zum Stand der Technik, wo das Gleitelement starr mit dem Trägerelement verbunden ist und eine reine Gleitbewegung am Gleitprofil durchführt.
  • Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemässen Verschliessmaschine liegt darin, dass aufgrund der Abrollbewegung des Gleitelements am Gleitprofil der Verschleiss von Gleitelement und Gleitprofil verringert wird. Hierdurch kann die Einsatzdauer des Ausstosskopfes und des Gleitprofils bzw. die Wechselintervalle des Ausstosskopfes und des Gleitprofils verlängert werden. Zudem wird durch die Abrollbewegung des Gleitelements am Gleitprofil eine erhöhte Laufruhe erzielt, was zu einer Reduktion des Energieverbrauchs der Verschliessmaschine und zu einer verringerten Belastung der Verschliessmaschine durch Schwingungen führt. Auch wird durch den erfindungsgemässen Ausstosskopf die Schmierbarkeit des Ausstosskopfes verbessert und die Schmierung vereinfacht.
  • In einem für die Praxis sehr wichtigen Ausführungsbeispiel umfasst der Ausstosskopf zusätzlich ein Lagerelement, über welches der rotierbare Wälzkörper an dem Trägerelement gelagert ist. Aufgrund des Lagerelements wird die Schmierung des Wälzkörpers vereinfacht, die Abrollbewegung des Wälzkörpers verbessert, der Verschleiss von Wälzkörper und Gleitprofil reduziert und die Wärmeentwicklung an Wälzkörper und Gleitprofil verringert. Zudem wird durch das Lagerelement die Positionierung des Wälzkörpers am Ausstosskopf verbessert.
  • Als vorteilhaft hat es sich dabei erwiesen, wenn das Lagerelement lösbar mit dem Trägerelement verbunden ist. Hierdurch kann das Lagerelement separat ausgetauscht werden, wodurch Kosten an der Verschliessmaschine reduziert werden können.
  • Weiter ist es von Vorteil, wenn das Lagerelement und/oder der rotierbare Wälzkörper eine gehärtete Oberfläche, insbesondere eine Hartbeschichtung aufweist. Hierdurch kann der Verschleiss des Lagerelements und/oder des rotierbaren Wälzkörpers reduziert werden, was eine erhöhte Einsatzdauer des Lagerelements und/oder des rotierbaren Wälzkörpers zur Folge hat.
  • Auch ist es von Vorteil, wenn das Lagerelement und/oder der rotierbare Wälzkörper aus Metall und/oder Kunststoff und/oder einem keramischen Material und/oder einem Verbundmaterial sind. Auch hierdurch kann der Verschleiss des Lagerelements und/oder des rotierbaren Wälzkörpers reduziert werden, was eine erhöhte Einsatzdauer des Lagerelements und/oder des rotierbaren Wälzkörpers zur Folge hat.
  • In einem weiteren für die Praxis sehr wichtigen Ausführungsbeispiel umfasst der Ausstosskopf zusätzlich ein Halteelement, über welches der rotierbare Wälzkörper im Lagerelement gehalten ist. Aufgrund des Halteelements wird eine verbesserte Sicherung des Wälzkörpers am Ausstosskopf erzielt. Zudem wird eine verbesserte Schmierbarkeit des Wälzkörpers erreicht.
  • In der Praxis hat es sich zudem als vorteilhaft herausgestellt, wenn der rotierbare Wälzkörper als eine Kugel oder ein Ellipsoid ausgebildet ist. Hierdurch wird eine optimale lineare und auch axiale Abrollbewegung des Ausstosskopfes am Gleitprofil sichergestellt.
  • Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn der Ausstosskopf zusätzlich ein Federelement umfasst, über welches der rotierbare Wälzkörper im Betriebszustand gegen das Gleitprofil gepresst werden kann. Mittels des Federelements wird ein kontinuierlicher Kontakt zwischen dem Wälzkörper und dem Gleitprofil sichergestellt. Zudem kann über das Federelement die Kontaktkraft eingestellt werden, mit welcher der Wälzkörper am Gleitprofil anliegt. Auch können über das Federelement Unebenheiten des Wälzkörpers und/oder des Gleitprofils kompensiert werden, was eine erhöhte Laufruhe der Verschliessmaschine zur Folge hat.
  • In der Praxis hat es sich auch als vorteilhaft erwiesen, wenn das Federelement als eine Spiralfeder ausgebildet ist. Dies ermöglicht eine vereinfachte Konstruktion des Ausstosskopfes.
  • Wie vorangehend dargelegt, weist das Gleitprofil eine zur Aufnahme und/oder Führung des rotierbaren Wälzkörpers geeignete Nut auf. Hierdurch kann die Hertzsche Pressung zwischen Wälzkörper und Gleitprofil verringert werden. Zudem kann die Abrollbewegung und Führung des Wälzkörpers am Gleitprofil verbessert werden.
  • Auch ist es von Vorteil, wenn das Gleitprofil eine gehärtete Oberfläche, insbesondere eine Hartbeschichtung aufweist. Hierdurch kann der Verschleiss des Gleitprofils reduziert werden bzw. die Einsatzdauer des Gleitprofils erhöht werden.
  • Weiter hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Gleitprofil aus Metall und/oder Kunststoff und/oder einem keramischen Material und/oder einem Verbundmaterial ist. Auch hierdurch kann der Verschleiss des Gleitprofils reduziert werden bzw. die Einsatzdauer des Gleitprofils erhöht werden.
  • Bevorzugt, aber nicht notwendig, kann die Verschliessmaschine zusätzlich ein Gleitprofilträger umfassen mit welchem das Gleitprofil lösbar verbunden ist. Das Gleitprofil kann so separat an der Verschliessmaschine ausgetauscht werden, was eine Kostenreduktion der Verschliessmaschine zur Folge hat.
  • Im Folgenden wird die Erfindung an Hand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen bekannten Ausstosskopf aus dem Stand der Technik,
    Fig. 2
    den bekannten Ausstosskopf aus Fig. 1 im Betrieb an einem Gleitprofil,
    Fig.3
    ein Ausführungsbeispiel eines Ausstosskopfes für eine erfindungsgemässe Verschliessmaschine,
    Fig.4
    ein Ausführungsbeispiel einer Ausstossvorrichtung mit einer Ausstossstange und einem Ausstosskopf nach Fig.3 für eine erfindungsgemässe Verschliessmaschine,
    Fig.5
    den Ausstosskopf nach Fig. 3 im Betrieb an einem Gleitprofil und
    Fig.6
    eine Detailansicht X nach Fig. 5.
  • Wie bereits erwähnt, zeigen Fig. 1 und Fig.2 den Stand der Technik und wurden bereits eingangs eingehend erläutert, so dass hier auf eine weitere Diskussion verzichtet werden kann.
  • Fig. 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Ausstosskopfes für eine erfindungsgemässe Verschliessmaschine, der im Folgenden gesamthaft mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet wird. Die in den Fig. 3 bis Fig. 6 verwendeten Bezugszeichen tragen dabei kein Hochkomma, da sich diese Figuren auf Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen. Wie bereits oben erwähnt, tragen nur die Bezugszeichen der Fig. 1 und 2 ein Hochkomma, da sich diese auf den bekannten Stand der Technik beziehen.
  • Gemäss Fig.3 umfasst der Ausstosskopf 1 ein Trägerelement 2 mit einer Trägerachse 3 und einem Gleitende 4, und ein Gleitelement 5 zum Gleiten des Trägerelements 2 entlang eines Gleitprofils der Verschliessmaschine. Das Gleitelement 5 ist dabei am Gleitende 4 angeordnet und kann eine im Wesentlichen in Richtung der Trägerachse 3 wirkende Kraft auf das Trägerelement 2 übertragen. Das Gleitelement 5 ist als ein rotierender Wälzkörper in Form einer Kugel ausgebildet. Der Ausstosskopf 1 umfasst zusätzlich ein Lagerelement 7 und ein Halteelement 8, über welche der rotierbare Wälzkörper 5 an dem Trägerelement 2 gelagert bzw. gehalten ist.
  • Fig. 4 zeigt den Ausstosskopf 1 aus Fig. 3 und eine Ausstossstange 9, mit welcher der Ausstosskopf 1 lösbar verbunden ist. Der Ausstosskopf 1 und die Ausstossstange 9 bilden dabei einen Teil einer Ausstossvorrichtung 10 einer nicht gezeigten Verschliessmaschine zum Verschliessen von Behältern. Über den Ausstosskopf 1 kann im Betrieb eine Kraft auf die Ausstossstange 9 übertragen werden. Die Ausstossvorrichtung 10 ist in einer Aufnahme 11 der Verschliessmaschine entlang ihrer Längsachse 12 verschiebbar gelagert und um die Längsachse 12 drehbar gelagert. Die Aufnahme 11 ist wiederum über Aufnahmelager (nicht gezeigt) in einer Haltvorrichtung (nicht gezeigt) der Verschliessmaschine drehbar gelagert.
  • Am oberen Ende der Aufnahme 11 ist ein erster Zahnkranz 14 vorgesehen, der im Betrieb mit einem zweiten Zahnkranz (nicht gezeigt) der Verschliessmaschine zusammenwirkt. Über den ersten Zahnkranz 14 kann die Aufnahme 11 und die Ausstossvorrichtung 10 in Eigenrotation versetzt werden. Die Bewegung der Aufnahme 11 und der Ausstossvorrichtung 10 entlang des Gleitprofils 6 wird hingegen über die Haltevorrichtung der Verschliessmaschine erzeugt.
  • Fig. 5 zeigt die Ausstossvorrichtung 10 mit dem Ausstosskopf 1 nach Fig. 3 im Betrieb. Dabei gleitet der Ausstosskopf 1 mit dem rotierenden Wälzkörper 5 entlang des Gleitprofils 6 der Verschliessmaschine, welches mit einem Gleitprofilträger 15 der Verschliessmaschine verbunden ist. Um die beiden Funktionen des Behälterniederhaltens und des Behälteraustossens zu erzielen, weist das Gleitprofil 6 zwei Abschnitte mit erhöhtem Niveau auf. Dabei entspricht der eine Abschnitt mit erhöhtem Niveau des Gleitprofils 6 der Funktion des Behälterniederhaltens, bei welcher der zu verschliessende Behälter für den Verschliessvorgang mittels der Ausstossvorrichtung gehalten und für den Deckelverschluss zentriert wird, und der andere Abschnitt mit erhöhtem Niveau des Gleitprofils 6 der Funktion des Behälteraustossens, bei welcher der verschlossene Behälter mittels der Ausstossvorrichtung aus der Verschliessmaschine ausgestossen wird. Während des Behälterniederhaltens und des Behälteraustossens wird der Ausstosskopf 1 entlang des Gleitprofils 6 bewegt und kann dabei auch um die Längsachse 12 der Ausstossvorrichtung 10 rotieren. Der rotierende Wälzkörper 5 führt am Gleitprofil 6 eine Abrollbewegung durch. Um die Abrollbewegung durchzuführen, kann der rotierende Wälzkörper 5 relativ zum Trägerelement 2 frei rotieren und dabei um im Wesentlichen zwei verschiedene Achsen rotieren. Zum einen um die Trägerachse 3. Zum anderen aber auch um eine Achse, die senkrecht zur Bewegungsrichtung steht und entsprechend der Bewegungsrichtung während der Bewegung des rotierenden Wälzkörpers 5 am Gleitprofil 6 variiert. Dies im Unterschied zum Stand der Technik, wo das Gleitelement 5' starr mit dem Trägerelement 2' verbunden ist und eine reine Gleitbewegung am Gleitprofil durchführt.
  • Fig. 6 zeigt eine Detailansicht X nach Fig. 5. Aus dieser geht hervor, dass das Gleitprofil 6 zur Aufnahme und/oder Führung des rotierbaren Wälzkörpers 5 eine geeignete Nut bzw. Rille 16 aufweist. Aufgrund der Nut bzw. Rille 16 kann die Hertzsche Pressung zwischen dem rotierenden Wälzkörper 5 und dem Gleitprofil 6 verringert werden. Zudem kann die Abrollbewegung und Führung des rotierenden Wälzkörpers 5 am Gleitprofil 6 verbessert werden.

Claims (11)

  1. Verschliessmaschine zum Verschliessen eines Behälters, umfassend eine Ausstossvorrichtung (10) und ein Gleitprofil (6), wobei die Ausstossvorrichtung (10) eine Ausstossstange (9) und einen Ausstosskopf (1) umfasst, und der Ausstosskopf (1) ein Trägerelement (2) mit einer Trägerachse (3) und einem Gleitende (4), und ein Gleitelement (5) zum Gleiten des Trägerelements (2) entlang eines Gleitprofils (6) der Verschliessmaschine umfasst, wobei das Gleitelement (5) an dem Gleitende (4) angeordnet ist und über das Gleitelement (5) eine im Wesentlichen in Richtung der Trägerachse (3) wirkende Kraft auf das Trägerelement (2) übertragbar ist, und das Gleitelement (5) als ein rotierbarer Wälzkörper ausgebildet ist, so dass das Trägerelement (2) im Betriebszustand über den rotierbaren Wälzkörper (5) entlang des Gleitprofils (6) abgerollt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der rotierbare Wälzkörper (5) um die Trägerachse (3) und um eine Achse rotierbar ist, welche senkrecht zur Bewegungsrichtung steht und während der Bewegung des Gleitelements (5) am Gleitprofil (6) variiert und das Gleitprofil (6) eine zur Aufnahme und/oder Führung des rotierbaren Wälzkörpers (5) geeignete Nut (16) aufweist.
  2. Verschliessmaschine nach Anspruch 1, wobei der Ausstosskopf (1) zusätzlich ein Lagerelement (7) umfasst, über welches der rotierbare Wälzkörper (5) an dem Trägerelement (2) gelagert ist.
  3. Verschliessmaschine nach Anspruch 2, wobei das Lagerelement (7) lösbar mit dem Trägerelement (2) verbunden ist.
  4. Verschliessmaschine nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Lagerelement (7) und/oder der rotierbare Wälzkörper (5) eine gehärtete Oberfläche, insbesondere eine Hartbeschichtung aufweist.
  5. Verschliessmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Lagerelement (7) und/oder der rotierbare Wälzkörper (5) aus Metall und/oder Kunststoff und/oder einem keramischen Material und/oder einem Verbundmaterial ist.
  6. Verschliessmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Ausstosskopf (1) zusätzlich ein Halteelement (8) umfasst, über welches der rotierbare Wälzkörper (5) im Lagerelement (7) gehalten ist.
  7. Verschliessmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Ausstosskopf (1) zusätzlich ein erstes Federelement umfasst, über welches der rotierbare Wälzkörper (5) im Betriebszustand gegen das Gleitprofil (6) gepresst werden kann.
  8. Verschliessmaschine nach Anspruch 7, wobei das erste Federelement als eine Spiralfeder ausgebildet ist.
  9. Verschliessmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gleitprofil (6) eine gehärtete Oberfläche, insbesondere eine Hartbeschichtung aufweist.
  10. Verschliessmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gleitprofil (6) aus Metall und/oder Kunststoff und/oder einem keramischen Material und/oder einem Verbundmaterial ist.
  11. Verschliessmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Verschliessmaschine zusätzlich einen Gleitprofilträger (15) umfasst, und das Gleitprofil (6) lösbar mit dem Gleitprofilträger (15) verbunden ist.
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