EP3630670B1 - Verschliessmaschine umlaufender bauart - Google Patents

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Publication number
EP3630670B1
EP3630670B1 EP18729072.1A EP18729072A EP3630670B1 EP 3630670 B1 EP3630670 B1 EP 3630670B1 EP 18729072 A EP18729072 A EP 18729072A EP 3630670 B1 EP3630670 B1 EP 3630670B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
capping
support element
machine
motor
capping machine
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.)
Active
Application number
EP18729072.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3630670A1 (de
Inventor
Matthias Naaber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KHS GmbH
Original Assignee
KHS GmbH
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 SI201830807T priority Critical patent/SI3630670T1/sl
Publication of EP3630670A1 publication Critical patent/EP3630670A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3630670B1 publication Critical patent/EP3630670B1/de
Active legal-status Critical Current
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B3/00—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps
    • B67B3/20—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying and rotating preformed threaded caps
    • B67B3/2013—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying and rotating preformed threaded caps by carousel-type capping machines
    • B67B3/2033—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying and rotating preformed threaded caps by carousel-type capping machines comprising carousel co-rotating capping heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B3/00—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps
    • B67B3/20—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying and rotating preformed threaded caps
    • B67B3/2066—Details of capping heads

Definitions

  • the present invention relates to a rotary type capping machine for containers with screw caps, comprising a central, fixedly mounted support element around which at least one rotary support with a plurality of capping arrangements is arranged so that it can be driven in rotation by means of a first motor.
  • the capping arrangements have capping tools that can be raised and lowered and rotated by means of a second motor, which have a capping head for receiving screw caps on their underside.
  • motors such as electric motors, all other types of drives can also be provided.
  • a drive pinion can be arranged on the closing machine, which is driven by a motor or a drive device, which provides a drive for one or simultaneously for several separate closing machines.
  • Such machines also have a headstock connected to the support member and a non-rotating cam mounted on the support member and/or on the headstock for raising and lowering the capping heads as the capping assemblies revolve around the support member.
  • Both motors can be controlled independently of one another, which means that the speed of the capping machine itself and the speed of the capping tools in the capping assemblies can be adjusted independently of one another.
  • the two motors each have a drive gear for interacting with gear rims on the capping machine.
  • Such a generic sealing machine is, for example, from WO 2012/163449 A1 known.
  • the JP H08-324689 A shows a capping machine according to the preamble of claim 1.
  • the object is achieved with a closing machine of the above-mentioned generic type in that the support element comprises a lower support element which is connected at its upper end to a central support element which forms a bearing section and has at least one pivot bearing for the rotary support.
  • the lower support element can be designed as a longer column with a circular or polygonal cross section, which preferably has a flange on its upper side, to which the central support element, which forms the bearing section, is screwed.
  • the middle support member is detachably connected to an upper support member, which in turn is detachably connected to the headstock.
  • the capping machine can be successively dismantled from above, ie from the top plate, and the space above the capping machine required for disassembly can be kept comparatively small. For example, it does not have to be very much higher than the upper support element.
  • the axis of rotation of the drive gear of the first motor is aligned parallel to the machine axis and meshes with a ring gear formed on the rotary support. In this way, the driving force can be easily transmitted from the first motor or the first driver to the rotary support.
  • the second drive gear wheel of the second motor is also aligned parallel to the machine axis and meshes with a second ring gear formed on the control element.
  • These drive components are completely easy to separate from one another.
  • the capping machine according to the invention which is used in particular for capping screw-cap bottles made in particular from glass and PET bottles. This can be produced in a very compact manner and can be easily dismantled and reassembled, with the drive components of the drives interacting with one another also being easily detachable and reconnectable with one another. Individual assemblies that are more prone to wear can thus be replaced quickly and easily.
  • the upper support element encloses an interior space containing the machine axis, within which the drive gear wheel of the first motor is arranged at least for the most part.
  • a drive shaft or shaft guide of the first motor can thus extend within this interior space, whereby the entire vertical section, including that which contains the machine axis, can be provided with the drive components, so that the sealing machine can be built very compact overall.
  • the drive shaft of the first motor can be arranged inside this interior space, it is also possible to easily separate the two drive shafts of the two motors for the rotary support and for the control element, in which case the drive gear wheel of the first motor is preferably arranged in the interior space and the Drive gear wheel of the second motor preferably in the annular space between the upper support element and an outer ring gear of the control element, which cooperates with an outer toothing of the closing tools.
  • the shaft guide of at least one of the two motors preferably extends parallel to the machine axis, which automatically leads to a dismantling of the interacting drive components when the head plate or the upper support element is dismantled.
  • the wave guide protrudes up to the level of the central support element and drives the respective sprocket via the respective terminally arranged drive gear.
  • the top plate is detachably connected to the upper support element, so that the capping machine can be easily dismantled from above, ie from the top plate.
  • the central support element that is to say the bearing section for the rotary support
  • the lower support element which is preferably designed as a longer support column.
  • the upper, the middle and the lower support element can be removed from the top plate by means of detachable connections, e.g. screw connections.
  • the control element is preferably rotatably mounted either on the upper support element and/or on the rotary support, as a result of which the mounting can take place in an efficient manner and without the occurrence of large lever forces.
  • the control element is preferably mounted on or on the rotary support, which has the advantage that only the middle support element carries the first rotary bearing for the rotary support must and no further pivot bearing must be worn by the lower, middle or upper support element.
  • the entire bearing is therefore provided on the central support element or bearing section, whereby both pivot bearings, ie for the rotary support and for the control element, are arranged on one component and can therefore be easily replaced.
  • the upper support element encloses an interior space containing the machine axis, within which the drive gear of the first motor is at least largely arranged.
  • a drive shaft or shaft guide of the first motor can thus extend within this interior space, whereby the entire vertical section, including that which contains the machine axis, can be provided with the drive components, so that the sealing machine can be built very compact overall.
  • the drive shaft of the first motor can be arranged inside this interior space, it is also possible to easily separate the two drive shafts of the two motors for the rotary support and for the control element, in which case the drive gear wheel of the first motor is preferably arranged in the interior space and the Drive gear wheel of the second motor preferably in the annular space between the upper support element and an outer ring gear of the control element, which cooperates with an outer toothing of the closing tools.
  • the rotary drive of the closing tools is preferably implemented in that the drive gear wheel of the second motor interacts with a ring gear of the control element and the control element has an external ring gear/external toothing, which meshes with the external toothing of the closing tools on the closing arrangements .
  • the rotational speed of the capping heads held by the capping tools can be adjusted independently of the rotational speed of the capping machine, i.e. the rotary support.
  • the upper support element is open over a machine sector in which the driving gear of the first motor meshes with the ring gear of the rotary support. Since the drive gear of the first motor is arranged within the interior of the upper support element, i.e. is surrounded by it, it is necessary for the upper support element to be open at least over one sector, so that in this sector the drive gear of the first motor has a Sprocket can interact on the rotary support.
  • the upper support element is formed by a multiplicity of parallel support struts which are preferably arranged at an identical distance from and surrounding the machine axis.
  • the shaft guide of the first motor then preferably also extends within the interior space enclosed by the upper support element.
  • the rotational drive of the closing tools is preferably ensured via the control element, which is rotated by the second motor and which interacts with an external toothing of the closing tools.
  • the up and down movement of the capping tools, which ultimately carry the capping heads with the screw caps, is preferably implemented via a runner on the top of the capping tools, which runs along the control link of the capping machine and is deflected up and down according to the control curve.
  • the closing tools and thus the closing heads can be moved up and down as well as rotated in any way.
  • the lower support element is connected to the bearing section, in particular via a screw flange, in a range of 0 to 40 cm, in particular 5 to 30 cm, below the rotary support or below the container support.
  • This has the advantage that the dismountable height of the closing machine extends only over the vertical section from the top plate to the rotary support or container support and does not include the usually very long support column that forms the lower support element.
  • the lower support element can be a column with a circular or polygonal cross section.
  • both motors are fastened to the top plate, from which their shaft guides to the respective drive gear wheel extend downwards, vertically and axially parallel to the machine axis.
  • the drive components of the two motors or drives run parallel to the machine axis and can therefore easily be dismantled from above when the capping machine is dismantled.
  • the shaft guide or drive gear of the second motor extends into the annular area between the upper support member and the locking assemblies, so that the cooperating drive components of the first motor and the second motor are located at different radial distances from the machine axis and can therefore be easily dismantled independently of one another are.
  • the center of the closing machine 10, which contains the machine axis, consists of a lower support element 12 in the form of a polygonal support column, at the upper end of which a screw flange 14 is arranged.
  • a central support element 16 is screwed onto this screw flange 14, on the outer peripheral surface of which is arranged a first rotary bearing 38 for a rotary support 32 which carries a large number of locking arrangements 56 on its outer circumference.
  • Bolted onto the central support element 16 is an upper support element 18, which consists of a plurality of vertical support struts 20 which are arranged at an equidistant spacing around the machine axis. These support struts 20 form an interior space 64 on their side facing the machine axis.
  • the top plate 22 carries a first motor 24, the shaft guide 26 runs within the interior space 64 between the support struts 20.
  • a drive gear 40 is arranged on the underside of the shaft guide 26 and meshes with a gear rim 42 which is connected to the rotary support 32 in a rotationally fixed manner. In this way, the rotary support 32 and thus the closure arrangements 56 arranged on its circumference are rotated at an adjustable speed via the first motor 24 .
  • the headstock 22 also carries a second motor 28 from which a shaft guide 30 leads down to a drive gear 48 of the second motor 28 which meshes with a ring gear 50 on the control element 46 .
  • the gear rim 50 shown is an internal gear rim, but can also be designed in an analogous manner as an external gear rim, in which case the shaft guide and the drive gear wheel must then be arranged radially outside accordingly, as in FIG figure 3 shown.
  • the control element 46 is mounted on the rotary support 32 by means of a second rotary bearing 44 .
  • the control element 46 can thus rotate independently of the rotary support 32, but is journalled on or on it.
  • the control element 46 has external teeth or outer ring gear 54 which mesh with external teeth 60 on capping tools 58 of the capping assemblies 56 .
  • the second motor 28 controllably rotates the capping tools 58 of the capping assembly 56, thereby imparting the rotation to the capping heads 58 at the lower end of the capping tools 58 which support the screw caps.
  • the rotary support 32 is connected via connecting elements 67 in the form of vertical struts to a container support 34, which has container receptacles 35 for the containers 66 on its outer circumference, so that these are held by the container support 34 under the closure arrangements 56, i.e. under their closure heads 59.
  • the closing tools 58 are connected at their upper side to a runner 62 which runs along the control cam of a control link 52 which is connected to the head plate 22 and/or the support struts 20 in a rotationally fixed manner. In this way, the capping tools 58 and with them the capping heads 59 are moved up and down in a defined manner in order to place the screw caps on the containers 66 and screw them tight in one capping operation.
  • the closing machine 10 according to the invention can be easily dismantled from its head plate 22, with the dismantling of the head plate 22 and the upper support element 18 or 20 also easily dismantling the interacting drive components 26, 30, 40, 48 of the first motor 24 with the rotary support 32 and the second motor 28 can be dismantled with the control element 46.
  • the closing machine 10 according to the invention can thus be easily dismantled and individual components of the closing machine can be exchanged in a simple manner.
  • the embodiment of the invention described above is not intended to limit the scope of the invention in any way. Rather, the invention is embodied within the scope of the following claims.
  • the screw flange 14 at the upper end of the lower support element 12 is vertically approximately in the region of the rotary support 32, ie at a maximum vertical distance of 30 cm.
  • the length of the lower support element which is usually relatively large, does not have to be taken into account for the space when dismantling the machine 10 .
  • all the essential components of the capping machine 10 can be dismantled from the top plate 22 to the flange 14, with the lower long support element 12 in the form of the support column not having to be dismantled in order to gain access to all the important components of the capping machine 10 .
  • FIG 3 a capping machine is shown as a section, which is largely analogous to the variant according to the figures 1 and 2 is trained. The main difference is in the drive which the motor 28 performs.
  • the headstock 22 carries an analogous second motor 28 (not shown) from which a shaft guide 30 leads downwardly to a drive gear 48 of the second motor 28 which meshes with a ring gear 50 on the control element 46.
  • the gear rim 50 shown is an external gear rim, with the shaft guide 30 and the drive gear 48 being arranged radially on the outside for this purpose.

Landscapes

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

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verschließmaschine umlaufender Bauart für Behälter mit Schraubverschlüssen, umfassend ein zentrales, fest montiertes Tragelement, um welches wenigstens ein Drehträger mit einer Mehrzahl von Verschließanordnungen mittels eines ersten Motors umlaufend antreibbar angeordnet ist. Die Verschließanordnungen weisen heb- und senkbare, und mittels eines zweiten Motors drehbare Verschließwerkzeuge auf, die an ihrer Unterseite einen Verschließkopf für die Aufnahme von Schraubverschlüssen aufweisen. Statt Motoren, wie zum Beispiel Elektromotoren, können auch alle anderen Arten von Antrieben vorgesehen sein.
  • An der Verschließmaschine kann statt eines Motors lediglich ein Antriebsritzel angeordnet sein, welches durch einen Motor oder eine Antriebsvorrichtung angetrieben wird, der/die einen Antrieb für eine oder gleichzeitig für mehrere separate Verschließmaschinen bereitstellt. Derartige Maschinen haben weiterhin eine mit dem Tragelement verbundene Kopfplatte und eine an dem Tragelement und/oder an der Kopfplatte montierte nicht rotierende Steuerkulisse zum Heben und Senken der Verschließköpfe beim Umlauf der Verschließanordnungen um das Tragelement. Beide Motoren sind unabhängig voneinander steuerbar, womit zum einen die Geschwindigkeit der Verschließmaschine selbst und die Geschwindigkeit der Verschließwerkzeuge in den Verschließanordnungen unabhängig voneinander einstellbar ist. Die beiden Motoren weisen jeweils ein Antriebszahnrad zum Zusammenwirken mit Zahnkränzen an der Verschließmaschine auf. Eine derartige gattungsgemäße Verschließmaschine ist zum Beispiel aus der WO 2012/163449 A1 bekannt.
  • Die JP H08-324689 A zeigt eine Verschließmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Während die Funktionsweise einer derartigen Verschließmaschine zufriedenstellend ist, treten Nachteile auf, wenn einzelne Baugruppen auszuwechseln sind und daher die Verschließmaschine auseinandergenommen werden soll.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Verschließmaschine der gattungsgemäßen Art derart weiterzuentwickeln, dass sie kompakt gebaut und von oben her leicht demontierbar ist. Eine derartige Verschließmaschine ist charakterisiert durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind auch in der Beschreibung und in der Zeichnung beschrieben.
  • Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe bei einer Verschließmaschine der oben genannten gattungsgemäßen Art dadurch gelöst, dass das Tragelement ein unteres Tragelement umfasst, das an seinem oberem Ende mit einem mittleren Tragelement verbunden ist, welches einen Lagerabschnitt bildet und wenigstens ein Drehlager für den Drehträger aufweist. Das untere Tragelement kann als längere Säule mit kreisrundem oder polygonalem Querschnitt ausgebildet sein, die vorzugsweise an ihrer Oberseite einen Flansch trägt, an welchem das mittlere Tragelement, welches den Lagerabschnitt bildet, verschraubt ist.
  • Das mittlere Tragelement ist lösbar mit einem oberen Tragelement verbunden, das wiederum lösbar mit der Kopfplatte verbunden ist. Auf diese Weise kann die Verschließmaschine von oben, das heißt von der Kopfplatte her, sukzessive demontiert werden, und der zur Demontage notwendige Raum über der Verschließmaschine kann vergleichsweise klein gehalten werden. Zum Beispiel muss er nicht sehr viel höher als das obere Tragelement sein. Die Rotationsachse des Antriebszahnrads des ersten Motors ist parallel zur Maschinenachse ausgerichtet und kämmt einen am Drehträger ausgebildeten Zahnkranz. Auf diese Weise kann die Antriebskraft von dem ersten Motor bzw. dem ersten Antrieb leicht auf den Drehträger übertragen werden.
  • Auch das zweite Antriebszahnrad des zweiten Motors ist parallel zur Maschinenachse ausgerichtet und kämmt einen an dem Steuerelement ausgebildeten zweiten Zahnkranz. Damit verlaufen die Antriebskomponenten parallel zur Maschinenachse und lassen sich bei einer Demontage der Verschließmaschine ebenfalls leicht demontieren, was unter anderem dadurch erleichtert wird, dass als miteinander in Eingriff tretende Antriebselemente jeweils ein Antriebszahnrad eines Antriebs bzw. Motors mit einem Zahnkranz des Drehträgers bzw. Steuerelements zusammenwirkt. Diese Antriebskomponenten sind völlig leicht voneinander trennbar.
  • Die erfindungsgemäße Verschließmaschine, die insbesondere zum Verschließen von Schraubverschlussflaschen aus insbesondere Glas- und PET-Flaschen dient. Diese ist sehr kompakt herstellbar und leicht demontierbar als auch wieder zusammenbaubar, wobei auch die miteinander in Wechselwirkung tretenden Antriebskomponenten der Antriebe leicht lösbar und wieder miteinander verbindbar sind. Einzelne verschleißanfälligere Baugruppen können somit leicht und schnell ausgewechselt werden.
  • Erfindungsgemäß umschließt das obere Tragelement einen die Maschinenachse enthaltenden Innenraum, innerhalb dessen das Antriebszahnrad des ersten Motors zumindest größtenteils angeordnet ist. Eine Antriebswelle bzw. Wellenführung des ersten Motors kann sich somit innerhalb dieses Innenraums erstrecken, wodurch der gesamte vertikale Abschnitt, auch derjenige, der die Maschinenachse enthält, mit den Antriebskomponenten versehen werden kann, so dass die Verschließmaschine insgesamt sehr kompakt gebaut werden kann. Dadurch, dass die Antriebswelle des ersten Motors innerhalb dieses Innenraums angeordnet werden kann, ist somit auch eine leichte Separation der beiden Antriebswellen der beiden Motoren für den Drehträger und für das Steuerelement möglich, wobei dann das Antriebszahnrad des ersten Motors vorzugsweise im Innenraum angeordnet ist und das Antriebszahnrad des zweiten Motors vorzugsweise in dem Ringraum zwischen dem oberen Tragelement und einem äußeren Zahnkranz des Steuerelements, der mit einer Außenverzahnung der Verschließwerkzeuge zusammenwirkt.
  • Vorzugsweise erstreckt sich die Wellenführung wenigstens eines der beiden Motoren parallel zur Maschinenachse, was bei einer Demontage der Kopfplatte bzw. des oberen Tragelements automatisch zu einer Demontierung der miteinander in Wechselwirkung tretenden Antriebskomponenten führt. Die Wellenführung ragt dabei bis auf das Niveau des mittleren Tragelementes und treibt über das jeweilige endständig angeordnete Antriebszahnrad den jeweiligen Zahnkranz an.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Kopfplatte lösbar mit dem oberen Tragelement verbunden, so dass die Verschließmaschine von oben, das heißt von der Kopfplatte her, auf einfache Weise zu demontieren ist.
  • Vorzugsweise ist das mittlere Tragelement, das heißt der Lagerabschnitt für den Drehträger, lösbar an dem unteren Tragelement befestigt, welches vorzugsweise als längere Tragsäule ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Verschließmaschine ungefähr bis zu einem vertikalen Level des Drehträgers oder Behälterträgers von oben her demontierbar ist, ohne dass die relativ lange Tragsäule, die dem unteren Tragelement entspricht, demontiert werden muss. Der Raum zum Montieren und Demontieren der Verschließmaschine ist daher wesentlich geringer als im Stand der Technik.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind das obere, das mittlere und das untere Tragelement von der Kopfplatte her über lösbare Verbindungen, z.B. Verschraubungen, demontierbar.
  • Dieses erleichtert die Demontage der unterschiedlichen Tragelemente der Verschließmaschine und damit auch einzelner Antriebskomponenten, wie zum Beispiel Antriebswellen, Wellenführungen, Antriebszahnräder oder mit den Antriebszahnrädern der Motoren oder Antriebe zusammenwirkende Zahnkränze, die in der Regel verschleißträchtig sind. Durch die Anordnung der Drehlager für den Drehträger und vorzugsweise auch des Steuerelementes an dem mittleren Tragelement, welches vorzugsweise lösbar an dem unteren Tragelement gehalten ist, sind auch die ebenfalls verschleißbehafteten Drehlager für diese Komponenten leicht auswechselbar.
  • Vorzugsweise ist das Steuerelement entweder an dem oberen Tragelement und/oder an dem Drehträger rotierbar gelagert, wodurch die Lagerung in effizienter Weise und ohne Auftreten großer Hebelkräfte erfolgen kann. Vorzugsweise ist hierbei das Steuerelement an oder auf dem Drehträger gelagert, was den Vorteil hat, dass lediglich das mittlere Tragelement das erste Drehlager für den Drehträger trägen muss und kein weiteres Drehlager mehr von dem unteren, mittleren oder oberen Tragelement getragen werden muss. Die gesamte Lagerung ist daher an dem mittleren Tragelement bzw. Lagerabschnitt vorgesehen, wodurch beide Drehlager, das heißt für den Drehträger als auch für das Steuerelement, an einer Komponente angeordnet und daher leicht ausgewechselt werden können.
  • Vorzugsweise umschließt das obere Tragelement einen die Maschinenachse enthaltenden Innenraum, innerhalb dessen das Antriebszahnrad des ersten Motors zumindest größtenteils angeordnet ist. Eine Antriebswelle bzw. Wellenführung des ersten Motors kann sich somit innerhalb dieses Innenraums erstrecken, wodurch der gesamte vertikale Abschnitt, auch derjenige, der die Maschinenachse enthält, mit den Antriebskomponenten versehen werden kann, so dass die Verschließmaschine insgesamt sehr kompakt gebaut werden kann. Dadurch, dass die Antriebswelle des ersten Motors innerhalb dieses Innenraums angeordnet werden kann, ist somit auch eine leichte Separation der beiden Antriebswellen der beiden Motoren für den Drehträger und für das Steuerelement möglich, wobei dann das Antriebszahnrad des ersten Motors vorzugsweise im Innenraum angeordnet ist und das Antriebszahnrad des zweiten Motors vorzugsweise in dem Ringraum zwischen dem oberen Tragelement und einem äußeren Zahnkranz des Steuerelements, der mit einer Außenverzahnung der Verschließwerkzeuge zusammenwirkt.
  • In diesem Zusammenhang ist auszuführen, dass vorzugsweise der Rotationsantrieb der Verschließwerkzeuge dadurch realisiert ist, dass das Antriebszahnrad des zweiten Motors mit einem Zahnkranz des Steuerelements zusammenwirkt und das Steuerelement einen äußeren Zahnkranz/Außenverzahnung aufweist, welche(r) die Außenverzahnung der Verschließwerkzeuge an den Verschließanordnungen kämmt. Auf diese Weise kann die Drehzahl der von den Verschließwerkzeugen gehaltenen Verschließköpfe unabhängig von der Rotationsgeschwindigkeit der Verschließmaschine, das heißt des Drehträgers, eingestellt werden.
  • Vorzugsweise ist das obere Tragelement über einen Maschinensektor offen, in welchem das Antriebszahnrad des ersten Motors den Zahnkranz des Drehträgers kämmt. Da das Antriebszahnrad des ersten Motors innerhalb des Innenraums des oberen Tragelements angeordnet ist, das heißt von diesem umgeben ist, ist es notwendig, dass das obere Tragelement wenigstens über einen Sektor hin offen ist, so dass in diesem Sektor das Antriebszahnrad des ersten Motors mit einem Zahnkranz an dem Drehträger zusammenwirken kann. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn das obere Tragelement durch eine Vielzahl von parallelen Tragstreben gebildet ist, die vorzugsweise in einem identischen Abstand von der Maschinenachse und diese umgebend angeordnet sind. Entsprechend erstreckt sich dann vorzugsweise auch die Wellenführung des ersten Motors innerhalb des von dem oberen Tragelement umschlossenen Innenraums.
  • Wie oben bereits ausgeführt, wird der Rotationsantrieb der Verschließwerkzeuge vorzugsweise über das Steuerelement gewährleistet, das von dem zweiten Motor rotiert wird und das mit einer Außenverzahnung der Verschließwerkzeuge in Wechselwirkung tritt.
  • Die Auf-Ab-Bewegung der Verschließwerkzeuge, die letztendlich die Verschließköpfe mit den Schraubverschlüssen tragen, wird vorzugsweise über einen Läufer an der Oberseite der Verschließwerkzeuge realisiert, der an der Steuerkulisse der Verschließmaschine entlangläuft und entsprechend der Steuerkurve nach oben bzw. unten ausgelenkt wird. Die Verschließwerkzeuge und damit die Verschließköpfe sind somit in beliebiger Weise auf und ab bewegbar als auch rotierbar.
  • In einer vorteilhaften Weiterführung der Erfindung ist das untere Tragelement in einem Bereich von 0 bis 40 cm, insbesondere 5 bis 30 cm, unterhalb des Drehträgers bzw. unterhalb des Behälterträgers mit dem Lagerabschnitt, insbesondere über einen Schraubflansch, verbunden. Dies hat den Vorteil, dass die demontierbare Höhe der Verschließmaschine sich nur über den vertikalen Abschnitt von der Kopfplatte bis zu dem Drehträger bzw. Behälterträger erstreckt und nicht die in der Regel sehr lange Tragsäule umfasst, die das untere Tragelement bildet. Das untere Tragelement kann so zum Beispiel eine Säule mit kreisrundem oder polygonalem Querschnitt sein.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind beide Motoren an der Kopfplatte befestigt, von der aus sich ihre Wellenführungen zum jeweiligen Antriebszahnrad vertikal und achsparallel zur Maschinenachse nach unten erstrecken. Dies führt dazu, dass die Antriebskomponenten der beiden Motoren oder Antriebe parallel zur Maschinenachse verlaufen und daher bei der Demontage der Verschließmaschine von oben her leicht mitdemontiert werden können. Vorzugsweise erstreckt sich die Wellenführung bzw. das Antriebszahnrad des zweiten Motors in den Ringbereich zwischen dem oberen Tragelement und den Verschließanordnungen, so dass die zusammenwirkenden Antriebskomponenten des ersten Motors und des zweiten Motors in unterschiedlichen radialen Abständen von der Maschinenachse angeordnet sind und damit leicht unabhängig voneinander demontierbar sind.
  • In dieser Anmeldung werden folgende Begriffe synonym verwendet: Motor - Antrieb; Antriebszahnrad - Antriebsritzel; Behälter - Flasche; Steuerelement - Antriebselement für Verschließanordnungen;
    Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der schematischen Zeichnung beschrieben. In dieser zeigen:
    • Fig. 1
    eine perspektivische teilgeschnittene Ansicht einer Verschließmaschine mit einer Innenverzahnung,
    Fig. 2
    einen vergrößerten Abschnitt im mittleren Bereich der Verschließmaschine aus Fig. 1 und
    Fig. 3
    eine perspektivische Ansicht einer alternativen Verschließmaschine, mit einer Außenverzahnung.
  • Die Verschließmaschine 10 besteht in ihrem die Maschinenachse enthaltenen Zentrum aus einem unteren Tragelement 12 in Form einer polygonalen Tragsäule, an deren oberen Ende ein Schraubflansch 14 angeordnet ist. Auf diesem Schraubflansch 14 ist ein mittleres Tragelement 16 verschraubt, an dessen äußerer Umfangsfläche ein erstes Drehlager 38 für einen Drehträger 32 angeordnet ist, der an seinem Außenumfang eine Vielzahl von Verschließanordnungen 56 trägt. Auf dem mittleren Tragelement 16 ist ein oberes Tragelement 18 verschraubt, welches aus einer Vielzahl von vertikalen Tragstreben 20 besteht, die in einem äquidistanten Abstand um die Maschinenachse herum angeordnet sind. Diese Tragstreben 20 bilden an ihrer zur Maschinenachse weisenden Seite einen Innenraum 64. An ihrer Oberseite sind die Tragstreben 20 mittels Befestigungsschrauben 23 mit einer Kopfplatte 22 verschraubt. Die Kopfplatte 22 trägt einen ersten Motor 24, dessen Wellenführung 26 innerhalb des Innenraums 64 zwischen den Tragstreben 20 verläuft. An der Unterseite der Wellenführung 26 ist ein Antriebszahnrad 40 angeordnet, welches einen rotationsfest mit dem Drehträger 32 verbundenen Zahnkranz 42 kämmt. Auf diese Weise werden über den ersten Motor 24 der Drehträger 32 und damit die an seinem Umfang angeordneten Verschließanordnungen 56 mit einer einstellbaren Geschwindigkeit rotiert.
  • Die Kopfplatte 22 trägt des Weiteren einen zweiten Motor 28, von dem aus eine Wellenführung 30 nach unten zu einem Antriebszahnrad 48 des zweiten Motors 28 führt, welches einen Zahnkranz 50 an dem Steuerelement 46 kämmt. Der darstellte Zahnkranz 50 ist ein Innenzahnkranz, kann aber auch in analoger Weise als Außenzahnkranz ausgebildet sein, wobei dann die Wellenführung und das Antriebszahnrad entsprechend hierzu radial außerhalb angeordnet werden muss, wie in Figur 3 dargestellt.
  • Das Steuerelement 46 ist mittels eines zweiten Drehlagers 44 auf dem Drehträger 32 gelagert. Das Steuerelement 46 kann sich somit unabhängig von dem Drehträger 32 drehen, wobei es jedoch auf oder an diesem gelagert ist. Das Steuerelement 46 weist eine Außenverzahnung oder äußeren Zahnkranz 54 auf, die/der eine Außenverzahnung 60 an Verschließwerkzeugen 58 der Verschließanordnungen 56 kämmt. Auf diese Weise werden durch den zweiten Motor 28 die Verschließwerkzeuge 58 der Verschließanordnung 56 steuerbar rotiert, wodurch die Rotation auf die am unteren Ende der Verschließwerkzeuge 58 angeordneten Verschließköpfe 58 übertragen wird, welche die Schraubverschlüsse tragen. Der Drehträger 32 ist über Verbindungselemente 67 in Form von vertikalen Streben mit einem Behälterträger 34 verbunden, der an seinem Außenumfang Behälteraufnahmen 35 für die Behälter 66 aufweist, so dass diese mittels des Behälterträgers 34 unter den Verschließanordnungen 56, d.h. unter deren Verschließköpfen 59 gehalten sind.
  • Die Verschließwerkzeuge 58 sind an ihrer Oberseite mit einem Läufer 62 verbunden, der an der Steuerkurve einer Steuerkulisse 52 entlangläuft, die rotationsfest mit der Kopfplatte 22 und/oder den Tragstreben 20 verbunden ist. Auf diese Weise werden die Verschließwerkzeuge 58 und mit ihnen die Verschließköpfe 59 in definierter Weise rauf und runter bewegt, um somit die Schraubverschlüsse in einem Verschließvorgang auf die Behälter 66 aufzusetzen und festzuschrauben.
  • Die erfindungsgemäße Verschließmaschine 10 ist hierdurch leicht von ihrer Kopfplatte 22 aus demontierbar, wobei mit dem Demontieren der Kopfplatte 22 und des oberen Tragelements 18 bzw. 20 auch leicht die miteinander zusammenwirkenden Antriebskomponenten 26, 30, 40, 48 des ersten Motors 24 mit dem Drehträger 32 und des zweiten Motors 28 mit dem Steuerelement 46 demontiert werden können. Die erfindungsgemäße Verschließmaschine 10 ist somit leicht demontierbar und einzelne Komponenten der Verschließmaschine können auf einfache Weise ausgewechselt werden. Die oben beschriebene Ausführungsform der Erfindung soll den Schutzbereich der Erfindung in keiner Weise begrenzen. Stattdessen ist die Erfindung realisierbar innerhalb des Schutzbereichs der nachfolgenden Patentansprüche.
  • Der Schraubflansch 14 am oberen Ende des unteren Tragelements 12 liegt vertikal etwa im Bereich des Drehträgers 32, das heißt in einem vertikalen Abstand von maximal 30 cm. Dies führt dazu, dass für den Raum beim Demontieren der Maschine 10 nicht die Länge des unteren Tragelements, die in der Regel relativ groß ist, mitberücksichtigt werden muss. Durch die Erfindung können alle wesentlichen Komponenten der Verschließmaschine 10 von der Kopfplatte 22 aus bis zum Flansch 14 demontiert werden können, wobei dass das untere lange Tragelement 12 in Form der Tragsäule nicht demontiert werden muss, um Zugang zu allen wichtigen Komponenten der Verschließmaschine 10 zu erhalten.
  • In Figur 3 ist eine Verschließmaschine als Ausschnitt dargestellt, die weitestgehend analog zu der Variante nach den Figuren 1 und 2 ausgebildet ist. Der wesentliche Unterschied besteht in dem Antrieb welchen der Motor 28 ausführt.
  • Gemäß Figur 3 trägt die Kopfplatte 22 einen analogen zweiten Motor 28 (nicht dargestellt), von dem aus eine Wellenführung 30 nach unten zu einem Antriebszahnrad 48 des zweiten Motors 28 führt, welches einen Zahnkranz 50 an dem Steuerelement 46 kämmt. Der darstellte Zahnkranz 50 ist ein Außenzahnkranz, wobei die Wellenführung 30 und das Antriebszahnrad 48 hierzu radial außerhalb angeordnet sind.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Verschließmaschine
    12
    unteres Tragelement
    14
    Flansch zwischen unterem Tragelement und mittleren Tragelement (Lagerabschnitt)
    16
    mittleren Tragelement (Lagerabschnitt)
    18
    oberes Tragelement
    20
    Tragstreben des oberen Tragelements
    22
    Kopfplatte
    23
    Befestigungsschrauben zur Verbindung der Kopfplatte am oberen Tragelement
    24
    erster Motor
    26
    Wellenführung des ersten Motors
    28
    zweiter Motor
    30
    Wellenführung des zweiten Motors
    32
    Drehträger mit am Umfang angeordneten Verschließanordnungen
    34
    Behälterträger
    35
    Behälteraufnahme
    38
    Drehlager
    40
    Antriebszahnrad des ersten Motors
    42
    Zahnkranz am Drehträger
    44
    zweites Drehlager
    46
    Steuerelement
    48
    Antriebszahnrad des zweiten Motors
    50
    Zahnkranz am Steuerelement
    52
    Steuerkulisse
    54
    äußerer Zahnkranz des Steuerelements
    56
    Verschließanordnung
    58
    Verschließwerkzeug
    59
    Verschließkopf
    60
    Außenverzahnung am Verschließwerkzeug
    62
    Läufer des Verschließkopfes
    64
    Innenraum im oberen Tragelement
    66
    Behälter
    67
    Verbindungselemente zwischen Drehträger und Behälteraufnahme

Claims (15)

  1. Verschließmaschine (10) umlaufender Bauart für Behälter (66) mit Schraubverschlüssen, umfassend
    - ein zentrales, fest montiertes Tragelement (12, 16, 18), um welches wenigstens ein Drehträger (32) mit einer Mehrzahl von Verschließanordnungen (56) mittels eines ersten Motors (24) umlaufend antreibbar angeordnet ist, welche Verschließanordnungen (56) heb- und senkbare, und mittels eines zweiten Motors drehbare Verschließwerkzeuge (58) aufweisen, die an ihrer Unterseite einen Verschließkopf (59) für die Aufnahme von Schraubverschlüssen aufweisen,
    - wenigstens ein um die Maschinenachse drehbar gelagertes und mittels des zweiten Motors (28) rotierbar angetriebenes Steuerelement (46), das mit den Verschließwerkzeugen (58) zur Übertragung einer Drehbewegung zusammenwirkt,
    - eine mit dem Tragelement (12, 16, 18) verbundene Kopfplatte (22), und
    - eine an dem Tragelement (12, 16, 18) und/oder an der Kopfplatte (22) montierte nicht rotierende Steuerkulisse (52) zum Heben und Senken der Verschließköpfe (58) beim Umlauf der Verschließanordnungen (56) um das Tragelement (12, 16, 18), wobei die beiden Motoren (24, 28) unabhängig voneinander steuerbar sind und jeweils ein Antriebszahnrad (40, 48) aufweisen, wobei die Rotationsachse des Antriebszahnrad (40) des ersten Motors (24) parallel zur Maschinenachse ausgerichtet ist und einen am Drehträger (32) ausgebildeten Zahnkranz (42) kämmt, und wobei das Antriebszahnrad (48) des zweiten Motors (28) parallel zur Maschinenachse ausgerichtet ist und einen an dem Steuerelement (46) ausgebildeten Zahnkranz (50) kämmt,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Tragelement (12, 16, 18) ein unteres Tragelement (12) umfasst, das an seinem oberem Ende (14) mit einem mittleren Tragelement (16) verbunden ist, das einen Lagerabschnitt bildet und wenigstens ein erstes Drehlager (38) für den Drehträger (32) aufweist,
    - das mittlere Tragelement (16) lösbar mit einem oberen Tragelement (18) verbunden ist, das wiederum lösbar mit der Kopfplatte (22) verbunden ist, und
    - dass das obere Tragelement (18) einen die Maschinenachse enthaltenden Innenraum (64) umschließt, innerhalb dessen das Antriebszahnrad (40) des ersten Motors (24) zumindest größtenteils angeordnet ist.
  2. Verschließmaschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Wellenführung (26, 30) wenigstens einer der beiden Motoren (24, 28) parallel zur Maschinenachse erstreckt(en).
  3. Verschließmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mittlere Tragelement (16) mittels eines Flansches (14) lösbar an dem unteren Tragelement (12) befestigt ist.
  4. Verschließmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das obere, mittlere und untere Tragelement (18, 16, 12) von Kopfplatte (22) her demontierbar sind.
  5. Verschließmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (46) an dem oberen Tragelement (18) und/oder dem Drehträger (32) rotierbar gelagert ist.
  6. Verschließmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (46) auf/an dem Drehträger (32) gelagert ist.
  7. Verschließmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Tragelement (18) über einen Maschinensektor offen ist, in welchem das Antriebszahnrad (40) des ersten Motors den Zahnkranz (42) des Drehträgers (32) kämmt.
  8. Verschließmaschine (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wellenführung (26) des ersten Motors (24) sich innerhalb des vom oberen Tragelement (18) umschlossenen Innenraums (64) erstreckt.
  9. Verschließmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Tragelement (18) mehrere um die Maschinenachse herum und parallel zur Maschinenachse angeordnete vertikale Tragstreben (20) enthält bzw. aus diesen gebildet ist.
  10. Verschließmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (46) einen äußeren Zahnkranz (54) aufweist, der eine an den Verschließköpfen (58) umlaufend ausgebildete Außenverzahnung (60) kämmt.
  11. Verschließmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die rotierbaren Verschließwerkzeuge (58) an ihrer Oberseite einen Läufer (62) aufweisen, der an der Steuerkulisse (52) entlangläuft.
  12. Verschließmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Tragelement (12) in einem Bereich von 0 bis 40 cm, insbesondere 5 bis 30 cm unterhalb des Drehträgers (32) mit dem mittleren Tragelement (16), insbesondere über einen Schraubflansch (14) verbunden ist.
  13. Verschließmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Tragelement (12) eine zur Maschinenachse konzentrische Säule mit polygonalem Querschnitt ist.
  14. Verschließmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der beiden Motoren (24, 28) an der Kopfplatte (22) befestigt ist, von der aus sich die jeweilige Wellenführung (26, 30) des mindestens einen Motors (24, 28) zum jeweiligen Antriebszahnrad (40, 48) vertikal und achsparallel zur Maschinenachse nach unten erstreckt.
  15. Verschließanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wellenführung (30) und/oder das Antriebszahnrad (48) des zweiten Motors (28) sich in den Ringbereich zwischen dem oberen Tragelement (18) und den Verschließanordnungen (56) erstreckt.
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