EP4096850A1 - Falzwellenvorrichtung für einen verschliesser - Google Patents

Falzwellenvorrichtung für einen verschliesser

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Publication number
EP4096850A1
EP4096850A1 EP20702994.3A EP20702994A EP4096850A1 EP 4096850 A1 EP4096850 A1 EP 4096850A1 EP 20702994 A EP20702994 A EP 20702994A EP 4096850 A1 EP4096850 A1 EP 4096850A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
folding
state
shaft device
fastening
locking
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.)
Pending
Application number
EP20702994.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürg Dünki
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
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 Ferrum Packaging AG filed Critical Ferrum Packaging AG
Publication of EP4096850A1 publication Critical patent/EP4096850A1/de
Pending 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
    • B65B31/00—Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers
    • B65B31/04—Evacuating, pressurising or gasifying filled containers or wrappers by means of nozzles through which air or other gas, e.g. an inert gas, is withdrawn or supplied
    • B65B31/046—Evacuating, pressurising or gasifying filled containers or wrappers by means of nozzles through which air or other gas, e.g. an inert gas, is withdrawn or supplied the nozzles co-operating, or being combined, with a device for opening or closing the container or wrapper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/26—Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
    • B21D51/30—Folding the circumferential seam
    • B21D51/32—Folding the circumferential seam by rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/04—Movable or exchangeable mountings for tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/26—Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
    • B21D51/2653—Methods or machines for closing cans by applying caps or bottoms
    • B21D51/2661—Sealing or closing means therefor

Definitions

  • Folding shaft device for a closer The invention relates to a folding shaft device for a closer.
  • the invention further relates to a closer with a folding shaft device according to the invention, as well as a method for exchanging a folding means.
  • the cans pass through a can closer after being filled with the beverage or food, the filled can bodies entering via a feed path and can lids via a further feed path.
  • the can closer usually has several stations of the same type, arranged in the form of a carousel, in each of which a can is closed with a can lid.
  • the can lids are guided onto the can body and held on the can body with a retaining plate of a seaming head. This holding also serves to fix the cans against breaking out of the circular path traversed by the cans in the can closer due to the centrifugal force.
  • the can bodies with the can lid are folded at the edge over a seaming roller and thus closed.
  • the can with the can lid is additionally rotated around its own axis of symmetry by means of the seaming head.
  • the folding rollers and folding heads are arranged on a respective folding shaft.
  • a can closer of the generic type is described in DE 749636 and DE4234115 A1.
  • the can seamer includes a Clamping device for holding a can to be closed. In the operating state, the can to be closed is placed in the clamping device and secured by it in the axial and radial directions.
  • a can lid is placed centered over the can opening of the can to be closed.
  • the can has a circumferential can flange in the area of the can opening and the can lid has a circumferential can lid flange.
  • the can closer additionally comprises two folding rollers, each rotatably mounted about an axis, which press the can flange and the can lid flange together by means of a substantially radially acting force, the pressing being achieved by continuously rolling in the circumferential direction along the circumference of the can opening he follows.
  • the can closer comprises a clamping device for receiving the can to be closed and a folding roller.
  • the can to be closed is placed in the clamping device and secured by it in the axial and radial directions.
  • a can lid is placed centered over the can opening of the can to be closed.
  • the can has a circumferential can flange in the area of the can opening of the can body and the can lid has a circumferential can lid flange.
  • Different container shapes can be closed with a single closer if the folding means (folding roller and folding head) are adapted to the corresponding container dimensions.
  • the folding means must be removed from the closer and attached again to the closer.
  • a major disadvantage of the devices known from the prior art is that changing the folding means is time-consuming and complicated.
  • the object of the invention is therefore to provide a folding shaft device for a closer which avoids the disadvantageous effects known from the prior art.
  • a folding shaft device and a closer are to be provided, by means of which downtimes due to a tool change are significantly reduced.
  • the object is achieved by a folding shaft device according to the invention, as well as a closer comprising the folding shaft device according to the invention and by the method according to the invention for exchanging a folding means.
  • a folding shaft device for a closer comprising a folding shaft rotatable about a folding axis, a folding means arranged detachably at one end of the folding shaft, and a fastening mechanism for fastening the folding means to the folding shaft.
  • the fastening mechanism comprises a locking element and a fastening element which can be arranged between the locking element and the folding means.
  • the folding shaft device is characterized in that the locking element and the folding means can be moved relative to one another along the folding axis in such a way that the folding means can be brought from a locking state into an unlocking state, and the fastening element in the locking state is clamped between the folding means and the locking element in such a way that the folding means is fixed to the folding shaft (in particular is axially fixed with respect to the folding axis, i.e. is arranged on the folding shaft and axially secured), wherein the fastening element can be unlocked by bringing the folding means from the locking state to the unlocking state, so that the folding means can be removed from the The end of the folding shaft is arranged.
  • the folding axis is the axis around which the folding means rotates in the operating state when a container is closed.
  • the folding means can be a folding roller which, in the operating state, is guided to a fold of the container in order to close the container by folding.
  • the folding means can also be a folding head which clamps and rotates the container to rotate the container (about the folding axis).
  • a radial direction runs orthogonally to the folding axis, in which radial direction clamping forces mainly act in the locked state through the fastening element between the folding means and the locking element for fastening the folding means to the folding shaft.
  • a method for replacing a folding means in a folding device according to the invention is also proposed.
  • the locking element and the folding means are moved relative to one another, along the folding axis, so that the folding means is brought from a locking state into an unlocking state, whereby the fastening element is released. If the fastening element is unclamped, clamping forces no longer act in such a way that the folding means can simply be removed from the end of the folding shaft and exchanged / replaced by another folding means.
  • a distance between the locking element and hemming means is preferably increased in such a way that the fastening element no longer exerts sufficient clamping forces between the locking element and hemming means, whereby the hemming means is brought into the unlocked state.
  • the relative movement could also change an alignment of the fastening element in such a way that sufficient clamping forces are no longer exerted between the locking element and the folding means.
  • the relative movement (the relative movability) of the locking element and the folding means along the folding axis takes place relative to one another, in that the locking element can be moved along the folding axis (and the folding means is fixed relative to the folding shaft until it is transferred into the unlocked state). , so that the folding means can be brought from the locking state into the unlocking state by the movement of the locking element along the folding axis.
  • the locking element can be moved along the fold axis via a corresponding mechanism, for example triggered by a button / switch.
  • the mechanism exerts an axial force (in the direction of the fold axis) on the locking element.
  • the axial force can, for example, take place via a pneumatic, hydraulic or mechanical mechanism such as a spring.
  • folding means is detachably arranged at the end of the folding shaft
  • the folding means for the operating state (closing a container / folding a can) is fixed to the folding shaft via the fastening mechanism and for replacement by loosening the fastening mechanism (bringing / transferring from the locking state to the unlocking state) can be removed from the folding shaft.
  • the locking element is designed as a cone.
  • the cone is (comprises) preferably a straight circular truncated cone, which is arranged with its cone axis along, in particular in, the fold axis.
  • the cone axis is the axis that runs through the center points of the circular surfaces of the truncated cone.
  • the truncated cone thus has a first circular area and a second circular area. A first radius of the first circular area is smaller than a second radius of the second circular area.
  • the first radius can be 0.1 to 0.8 times, in particular 0.2 to 0.6 times, as large as the second radius.
  • the folding means can comprise a groove, in particular a circumferential groove, in which the fastening element is arranged in the locked state. This groove additionally stabilizes the folding means in the locked state in the axial direction.
  • the fastening mechanism can comprise a spring mechanism with a compression spring.
  • the spring mechanism can be arranged on the locking element in such a way that the locking element can be moved from the locking state into the unlocking state by expansion of the compression spring.
  • the compression spring can particularly preferably act on a previously described cone / truncated cone.
  • the fastening mechanism may comprise a plurality of fastening elements.
  • the fastening element can be designed as a sphere, an ellipsoid or a cuboid.
  • a jacket of the cone / the truncated cone can be straight or also run in a curve. If the jacket is curved, this can preferably be combined with the ball / ellipsoid as a fastening element, since a fluid movement (easier movement) of the fastening element can be achieved when moving from the locked state to the unlocked state.
  • the folding shaft device can comprise a sleeve arranged between the locking element and the folding means, the sleeve comprising a recess, in which sleeve the fastening element is arranged in the locked state.
  • the folding shaft device can comprise an ejection element arranged in the folding shaft.
  • the hemming means is the hemming head, which fixes the container, the ejection element being arranged movably along the hinge axis in such a way that the container can be ejected in the operating state.
  • a closer for closing a container comprising a folding shaft device according to the invention is also proposed.
  • the closer is preferably designed as a can closer.
  • the container can be a can with a can lid, which are crimped together by the can closer.
  • the can closer preferably comprises one or more folding rollers (as known from the prior art) and a folding shaft device with a folding head as folding means.
  • the folding rollers with their respective folding profile are brought into contact with a can lid flange of the can lid and a can flange of the can.
  • the seaming roller is then rotated in the circumferential direction of the can, the can flange being seamed with the can lid flange.
  • the can is preferably clamped between the hemming head and a support, the hemming head being rotated with the hemming shaft about the hemming axis.
  • the can can be understood to be a rotationally symmetrical container, which by means of the can closer and the associated folding roller is closed.
  • a can can preferably comprise a metal, in particular aluminum or steel.
  • the closer according to the invention can be analogous to the can seamers already known from the prior art, but differs in the folding shaft device. This has the advantage that the known can closer / closer can be modified with the folding shaft device according to the invention in order to avoid the disadvantages of the prior art.
  • the can closer comprises a clamping device comprising a hemming head and support with which the can is fixed in the axial and radial direction for closing and can be rotated in the circumferential direction.
  • the closer can preferably have at least two hemming rollers with preferably different hemming profiles, so that cans can be closed according to a double-hemming principle, in which the cans are usually closed in two stages.
  • One folding roller is responsible for each step. The first folding roller makes a pre-fold, while the second folding roller completely closes the can / container.
  • FIG. 1 shows a plan view of a closer according to the invention
  • Fig. 2 is a side view of a can closer
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a folding shaft device according to the invention.
  • 1 shows a top view of a closer arrangement 1000 according to the invention.
  • the closer arrangement 1000 for closing a container 100 comprises a cover feed device 11 for feeding a cover 101 to the container 100, a gassing rotor 15 for feeding gas to the container 100 and a closer 14 for closing the container 100 with the cover 101.
  • the closer 14 is preferably designed as a can closer 14.
  • the container 100 is a can 100 which is folded in the can closer 14.
  • the cover 101 is introduced into the closer arrangement 1000 along the arrow C by the cover feed device 11.
  • the covers 101 are arranged on the gassing rotor 15.
  • the containers 100 are then introduced into the container receptacles 17 of the gassing rotor 15 through the container feeder 12.
  • There the container 100 is gassed with a gas such as carbon dioxide or nitrogen in the area D and combined with the cover 101.
  • the gassing takes place along the arrow B with the gas supply 16. After the gassing, the container 100 with the lid 101 is passed on through the container discharge 13 from the gassing rotor 15 to the closer 14 and closed there.
  • the can closer 14 comprises a clamping device which comprises a can support 22 and a folding head 2, and a folding roller 10 with a folding roller profile 111 which is rotatably mounted about the folding shaft 3 ′.
  • the can lid 101 is arranged in a centered manner over the opening of the can 100.
  • the can 100 has a circumferential can flange in the region of the can opening and the can lid 101 has a circumferential can lid flange.
  • the folding roller 10 is brought into contact with the can flange and the can lid flange via the folding roller profile 111.
  • the can flange and the can lid flange are pressed together by means of a substantially radially acting force via the seaming roller 10.
  • the pressing takes place by continuously rolling the seaming roller 10 in the circumferential direction along the circumference of the can opening.
  • the can 100 is rotated by the clamping device in that the folding head 2 with the folding shaft 3 is rotated about the folding axis X.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a folding shaft device 1 according to the invention.
  • the folding shaft device 1 comprises the folding shaft 3 rotatable about the folding axis X.
  • the folding head 2 is detachably arranged as a folding means at one end of the folding shaft 3 and is fastened to the folding shaft 3 with a fastening mechanism for fastening the folding head 2.
  • the fastening mechanism comprises a locking element 4 and a fastening element 5 arranged between the locking element 4 and the seaming head 2.
  • the locking element 4 and the hemming head 2 can be moved relative to one another along the hinge axis X in such a way that the hemming head 2 can be brought from a locking state into an unlocking state, and the fastening element 5 in the locking state is clamped between the hemming head 2 and the locking element 4 in such a way that the The hemming head 2 is axially fixed on the hemming shaft 3.
  • the fastening element 5 can be unlocked by bringing the hemming head 2 from the locked state to the unlocked state, so that the hemming head 2 can be removed from the end of the folding shaft 3.
  • the hemming head can be secured to the hemming shaft in a rotationally fixed manner by means of a pin arranged between the hemming head and the hemming shaft (not shown here).
  • the locking element 4 is designed as a cone 41 so that a distance between the cone 41 and the hemming head 2 can be increased by the movement from the locking state to the unlocking state in such a way that the fastening element 5 can be unclamped.
  • the cone 41 comprises a straight circular truncated cone (section), which is arranged with its cone axis along the fold axis X.
  • the cone axis is the axis that runs through the center points of the circular surfaces of the truncated cone.
  • the truncated cone thus has a first circular area and a second circular area. A first radius of the first circular area is smaller than a second radius of the second circular area.
  • the cone 41 When moving from the locked state to the unlocked state, the cone 41 is moved along the rebate axis X in the direction of the arrow Z and the truncated cone with the first radius is brought to an axial height (point along the rebate axis X) with the fastening element 5. As a result, a distance between the cone 41 and the hemming head 2 is increased in such a way that the fastening element 5 is unclamped.
  • the folding shaft device 1 according to FIG. 3 is in the locked state.
  • the fastening element 5 is a ball 51 and is partially arranged in a circumferential groove 6 of the seaming head.
  • the fastening mechanism preferably comprises a plurality of balls 51.
  • the folding shaft device 1 further comprises a spring mechanism 8 with a compression spring.
  • the spring mechanism 8 is arranged on the cone 41 in such a way that it can move the cone 41 in the direction of the arrow Z by expansion of the compression spring.
  • the hemming head 2 is brought from the locked state into the unlocked state.
  • the spring mechanism 8 can be triggered by means of a button.
  • the folding shaft device 1 according to FIG. 3 further comprises an ejection element 9 arranged in the folding shaft 3.
  • the ejection element 9 extends as far as the folding head 2, where it ends with an ejection pad 91.
  • the ejection element 9 is movably arranged along the fold axis X, so that a container can be ejected in the operating state by moving in the direction of the arrow Z.
  • the folding shaft device 1 comprises a sleeve 7 arranged between the cone 41 and the folding head 2, the sleeve 7 including a recess 71 in which the ball 51 is arranged in the illustrated locking state. If the cone 41 is moved along the folding axis X in the direction of the arrow Z, the ball 51 is unlocked as described above and can emerge from the groove 6 of the folding head 2 and the recess 71, whereby the folding head 2 is brought into the unlocked state and from the The end of the folding shaft 3 can be removed. A new / different hemming head can then be attached.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Falzwellenvorrichtung (1) für einen Verschliesser (14) umfassend eine um eine Falzachse (X) rotierbare Falzwelle (3, 3A), ein abnehmbar an einem Ende der Falzwelle (3, 3A) angeordnetes Falzmittel (2, 10), und einen Befestigungsmechanismus zum Befestigen des Falzmittels (2, 10) an der Falzwelle (3, 3A), wobei der Befestigungsmechanismus ein Verriegelungselement (4) und ein zwischen dem Verriegelungselement (4) und dem Falzmittel (2, 10) anordnenbares Befestigungselement (5) umfasst. Das Verriegelungselement (5) und das Falzmittel (2, 10) sind derart entlang der Falzachse (X) relativ zueinander bewegbar, dass das Falzmittel (2, 10) von einem Verriegelungszustand in einen Entriegelungszustand bringbar ist, und das Befestigungselement (5) im Verriegelungszustand derart zwischen der Falzmittel (2, 10) und dem Verriegelungselement (4) eingeklemmt ist, dass die Falzmittel (2, 10) an der Falzwelle (3, 3A) fixiert ist, wobei das Befestigungselement (5) durch das Bringen des Falzmittels (2, 10) vom Verriegelungszustand in den Entriegelungszustand entklemmbar ist, sodass die Falzmittel (2, 10) abnehmbar am Ende der Falzwelle (3, 3A) angeordnet ist.

Description

Falzwellenvorrichtunq für einen Verschliesser Die Erfindung betrifft eine Falzwellenvorrichtung für einen Verschliesser. Die Erfindung betrifft weiter einen Verschliesser mit einer erfindungsgemässen Falzwellenvorrichtung, sowie ein Verfahren zum Austauschen eines Falzmittels.
Bei der Abfüllung von Getränkedosen oder Lebensmitteldosen durchlaufen die Dosen nach der Befüllung mit dem Getränk oder dem Lebensmittel einen Dosenverschliesser, wobei die befüllten Dosenkörper über einen Zuführweg einlaufen und über einen weiteren Zuführweg Dosendeckel einlaufen. Der Dosenverschliesser weist üblicherweise mehrere karussellförmig angeordnete gleichartige Stationen auf, in denen jeweils eine Dose mit einem Dosendeckel verschlossen wird. Die Dosendeckel werden dabei auf die Dosenkörper geführt und mit einer Halteplatte eines Falzkopfes auf dem Dosenkörper gehalten. Dieses Halten dient auch der Fixierung der Dosen gegen ein Ausbrechen aus der von den Dosen in dem Dosenverschliesser durchlaufenen Kreisbahn aufgrund der Zentrifugalkraft. In dem Dosenverschliesser werden dabei die Dosenkörper mit dem Dosendeckel randseitig über eine Falzrolle gefalzt und somit verschlossen. In der Regel wird die Dose mit dem Dosendeckel dabei mittels des Falzkopfes zusätzlich um die eigene Symmetrieachse rotiert. Zur Rotation sind die Falzrollen und Falzköpfe an einer jeweiligen Falzwelle angeordnet. Ein gattungsgemässer Dosenverschliesser ist in der DE 749636 und der DE4234115 A1 beschrieben. Der Dosenverschliesser umfasst eine Einspannvorrichtung zur Aufnahme einer zu verschliessenden Dose. Im Betriebszustand ist die zu verschliessende Dose in die Einspannvorrichtung eingebracht und durch diese in axialer und radialer Richtung gesichert. Ebenso ist ein Dosendeckel über der Dosenöffnung der zu verschliessenden Dose zentriert eingebracht. Die Dose weist im Bereich der Dosenöffnung einen umlaufenden Dosenflansch und der Dosendeckel einen umlaufenden Dosendeckelflansch auf. Zum Verschliessen der Dosenöffnung durch den Dosendeckel umfasst der Dosenverschliesser zusätzlich zwei um jeweils eine Achse drehbar gelagerte Falzrollen, die den Dosenflansch und den Dosendeckelflansch mittels einer im Wesentlichen radial wirkenden Kraft miteinander verpressen, wobei die Verpressung durch ein kontinuierliches Abrollen in Umfangsrichtung entlang dem Umfang der Dosenöffnung erfolgt.
Ein weiterer Dosenverschliesser ist aus der GB 2098899 A bekannt. Der Dosenverschliesser umfasst eine Einspannvorrichtung zur Aufnahme der zu verschliessenden Dose und eine Falzrolle. Im Betriebszustand ist die zu verschliessende Dose in die Einspannvorrichtung eingebracht und durch diese in axialer und radialer Richtung gesichert. Ebenso ist ein Dosendeckel über der Dosenöffnung der zu verschliessenden Dose zentriert eingebracht. Die Dose weist im Bereich der Dosenöffnung des Dosenkörpers einen umlaufenden Dosenflansch und der Dosendeckel einen umlaufenden Dosendeckelflansch auf.
Verschiedene Behälterformen können mit einem einzigen Verschliesser verschlossen werden, wenn die Falzmittel (Falzrolle und Falzkopf) an die entsprechenden Behälterdimensionen angepasst werden. Hierfür müssen die Falzmittel von dem Verschliesser abgenommen werden und wieder an den Verschliesser angebracht werden.
Ein wesentlicher Nachteil, der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen liegt also darin, dass der Wechsel der Falzmittel zeitaufwendig und kompliziert ist. Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Falzwellenvorrichtung für einen Verschliesser bereitzustellen, welche die aus dem Stand der Technik bekannten nachteiligen Wirkungen vermeiden. Insbesondere soll eine Falzwellenvorrichtung und ein Verschliesser bereitgestellt werden, durch welche Stillstandzeiten durch einen Werkzeugwechsel deutlich reduziert werden.
Die Aufgabe wird durch eine erfindungsgemässe Falzwellenvorrichtung, sowie ein Verschliesser umfassend die erfindungsgemässe Falzwellenvorrichtung und durch das erfindungsgemässe Verfahren zum Austausch eines Falzmittels gelöst.
Erfindungsgemäss wird eine Falzwellenvorrichtung für einen Verschliesser umfassend eine um eine Falzachse rotierbare Falzwelle, ein abnehmbar an einem Ende der Falzwelle angeordnetes Falzmittel, und einen Befestigungsmechanismus zum Befestigen des Falzmittels an der Falzwelle, vorgeschlagen. Dabei umfasst der Befestigungsmechanismus ein Verriegelungselement und ein zwischen dem Verriegelungselement und der Falzmittel anordnenbares Befestigungselement.
Die erfindungsgemässe Falzwellenvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement und das Falzmittel derart entlang der Falzachse relativ zueinander bewegbar sind, dass das Falzmittel von einem Verriegelungszustand in einen Entriegelungszustand bringbar ist, und das Befestigungselement im Verriegelungszustand derart zwischen der Falzmittel und dem Verriegelungselement eingeklemmt ist, dass das Falzmittel an der Falzwelle fixiert ist (insbesondere mit Bezug auf die Falzachse axial fixiert ist, also an der Falzwelle angeordnet und axial gesichert ist), wobei das Befestigungselement durch das Bringen des Falzmittels vom Verriegelungszustand in den Entriegelungszustand entklemmbar ist, sodass die Falzmittel abnehmbar am Ende der Falzwelle angeordnet ist. Die Falzachse ist die Achse, um welche das Falzmittel im Betriebszustand beim Verschliessen eines Behälters rotiert. Das Falzmittel kann eine Falzrolle sein, welche im Betriebszustand an einen Falz des Behälters geführt wird, um den Behälter durch Verfalzen zu Verschliessen. Das Falzmittel kann ausserdem ein Falzkopf sein, welcher den Behälter zu Rotation des Behälters (um die Falzachse) einspannt und rotiert.
Orthogonal zur Falzachse verläuft eine radiale Richtung, in welche radiale Richtung Klemmkräfte im Verriegelungszustand durch das Befestigungselement zwischen dem Falzmittel und dem Verriegelungselement zum Befestigen des Falzmittels an der Falzwelle hauptsächlich wirken.
Erfindungsgemäss wird weiter Verfahren zum Austauschen eines Falzmittels bei einer erfindungsgemässen Falzvorrichtung vorgeschlagen. Dabei werden das Verriegelungselement und das Falzmittel relativ zueinander, entlang der Falzachse, bewegt, sodass das Falzmittel von einem Verriegelungszustand in einen Entriegelungszustand gebracht wird, wodurch das Befestigungselement entklemmt wird. Wird das Befestigungselement entklemmt, wirken derart keine Klemmkräfte mehr, dass das Falzmittels einfach von dem Ende der Falzwelle abgenommen werden kann und durch eine anderes Falzmittel ausgetauscht / ersetzt werden kann.
Durch die relative Bewegung von Verriegelungselement und Falzmittel zueinander wird bevorzugt ein Abstand zwischen Verriegelungselement und Falzmittel derart vergrössert, dass durch das Befestigungselement keine ausreichenden Klemmkräfte zwischen Verriegelungselement und Falzmittel mehr ausgeübt werden, wodurch das Falzmittel in den Entriegelungszustand gebracht wird. Alternativ könnte durch die relative Bewegung auch eine Ausrichtung des Befestigungselements derart verändert werden, dass keine ausreichenden Klemmkräfte zwischen Verriegelungselement und Falzmittel mehr ausgeübt werden. ln einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die relative Bewegung (die relative Bewegbarkeit) des Verriegelungselementes und des Falzmittels entlang der Falzachse relativ zueinander, dadurch, dass das Verriegelungselement entlang der Falzachse bewegbar ist (und das Falzmittel bis zur Überführung in den Entriegelungszustand relativ zur Falzwelle fixiert ist), sodass das Falzmittel durch die Bewegung des Verriegelungselementes entlang der Falzachse von dem Verriegelungszustand in den Entriegelungszustand bringbar ist. Hierbei kann das Verriegelungselement über einen entsprechenden Mechanismus, zum Beispiel ausgelöst durch einen Knopf / Schalter, entlang der Falzachse bewegt werden. Der Mechanismus übt hierfür eine axiale Kraft (in Richtung der Falzachse) auf das Verriegelungselement aus. Die axiale Kraft kann zum Beispiel über einen pneumatischen, hydraulischen oder mechanischen Mechanismus wie eine Feder erfolgen.
Dass das Falzmittel abnehmbar am Ende der Falzwelle angeordnet ist, kann im Rahmen der Erfindung so verstanden werden, dass das Falzmittel für den Betriebszustand (das Verschliessen eines Behälters / das Verfalzen einer Dose) über den Befestigungsmechanismus an der Falzwelle fixiert ist und zum Austauschen durch Lösen des Befestigungsmechanismus (Bringen / Überführen vom Verriegelungszustand in den Entriegelungszustand) von der Falzwelle entfernt werden kann.
In einer besonders wichtigen Ausführungsform ist das Verriegelungselement als ein Konus ausgestaltet. Der Konus ist (umfasst) dabei bevorzugt ein gerader Kreiskegelstumpf, welcher mit seine Kegelachse entlang, insbesondere in, der Falzachse angeordnet ist. Die Kegelachse ist dabei die Achse, welche durch die Mittelpunkte der Kreisflächen des Kegelstumpfes verläuft. Der Kegelstumpf besitzt also eine erste Kreisfläche und eine zweite Kreisfläche. Ein erster Radius der ersten Kreisfläche ist kleiner als ein zweiter Radius der zweiten Kreisfläche. Beim Bringen vom Verriegelungszustand in den Entriegelungszustand wird der Kegelstumpf entlang der Falzachse derart bewegt, dass die erste Kreisfläche in Richtung des Befestigungselementes bewegt wird. Dadurch wird der Abstand zwischen dem Konus und dem Falzmittel durch die Bewegung vom Verriegelungszustand in den Entriegelungszustand derart vergrössert, dass das Befestigungselement entklemmt wird.
Der erste Radius kann dabei 0,1- bis 0,8-mal, insbesondere 0,2- bis 0,6-mal so gross sein wie der zweite Radius.
In der Praxis kann das Falzmittel eine Nut, insbesondere eine umlaufende Nut umfassen, in welcher das Befestigungselement im Verriegelungszustand angeordnet ist. Durch diese Nut wird das Falzmittel im Verriegelungszustand zusätzlich in axialer Richtung stabilisiert.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Befestigungsmechanismus einen Federmechanismus mit einer Druckfeder umfassen. Dabei kann der Federmechanismus derart an dem Verriegelungselement angeordnet sein, dass das Verriegelungselement durch eine Expansion der Druckfeder vom Verriegelungszustand in den Entriegelungszustand bewegbar ist. Besonders bevorzugt kann die Druckfeder auf einen vorangehend beschriebenen Konus / Kegelstumpf einwirken.
In der Praxis kann der Befestigungsmechanismus eine Vielzahl von Befestigungselementen umfassen. Ausserdem kann das Befestigungselement eine Kugel, ein Ellipsoid oder ein Quader ausgestaltet sein. In einer weiteren Ausführungsform kann ein Mantel des Konus / des Kegelstumpfes gerade sein, oder auch kurvenförmig verlaufen. Ist der Mantel kurvenförmig, kann dies bevorzugt mit der Kugel / dem Ellipsoid als Befestigungselement kombiniert werden, da so eine flüssige Bewegung (leichtere Bewegung) des Befestigungselementes beim Überführen von dem Verriegelungszustand in den Entriegelungszustand erreicht werden kann. Die Falzwellenvorrichtung kann eine zwischen dem Verriegelungselement und der Falzmittel angeordnete Hülse umfassen, wobei die Hülse eine Aussparung umfasst, in welcher Hülse das Befestigungselement im Verriegelungszustand angeordnet ist.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Falzwellenvorrichtung ein in der Falzwelle angeordnetes Ausstosselement umfassen. Dabei ist das Falzmittel der Falzkopf, welcher den Behälter fixiert, wobei das Ausstosselement derart beweglich entlang der Falzachse angeordnet ist, dass der Behälter im Betriebszustand ausgestossen werden kann.
Erfindungsgemäss wird weiter ein Verschliesser zum Verschliessen eines Behälters umfassend eine erfindungsgemässe Falzwellenvorrichtung vorgeschlagen. Der Verschliesser ist dabei bevorzugt als ein Dosenverschliesser ausgestaltet.
Dabei kann der Behälter eine Dose mit einem Dosendeckel sein, welche durch den Dosenverschliesser miteinander verfalzt werden.
Der Dosenverschliesser umfasst zum Verschliessen der Dose bevorzugt eine oder mehrere Falzrollen (wie aus dem Stand der Technik bekannt) und Falzwellenvorrichtung mit Falzkopf als Falzmittel. Im Betriebszustand werden die Falzrollen mit ihrem jeweiligen Falzprofil in Kontakt mit einem Dosendeckelflansch des Dosendeckels und einem Dosenflansch der Dose gebracht. Durch Rotation der Dose wird dann die Falzrolle in Umfangsrichtung der Dose rotiert, wobei der Dosenflansch mit dem Dosendeckelflansch verfalzt wird. Zur Rotation der Dose, wird die Dose bevorzugt zwischen dem Falzkopf und einer Stütze eingespannt, wobei der Falzkopf mit der Falzwelle um die Falzachse rotiert wird.
Im Rahmen der Erfindung kann unter der Dose ein rotationssymmetrischer Behälter verstanden werden, welcher mittels des Dosenverschliessers und der zugehörigen Falzrolle verschlossen wird. Eine Dose kann vorzugsweise ein Metall, insbesondere Aluminium oder Stahl umfassen.
Prinzipiell kann der erfindungsgemässe Verschliesser analog zu den bereits aus dem Stand der Technik bekannten Dosenverschliessern sein, unterscheidet sich jedoch in der Falzwellenvorrichtung. Hierbei ergibt sich der Vorteil das bekannte Dosenverschliesser / Verschliesser mit der erfindungsgemässen Falzwellenvorrichtung modifiziert werden können, um so die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden.
In der Praxis umfasst der Dosenverschliesser wie im Stand der Technik eine Einspannvorrichtung aus Falzkopf und Stütze mit welcher die Dose zum Verschliessen in axialer und radialer Richtung fixiert wird und in Umfangsrichtung rotiert werden kann.
Prinzipiell kann der Verschliesser bevorzugt mindestens zwei Falzrollen mit vorzugsweise unterschiedlichen Falzprofilen, sodass Dosen nach einem Doppelfalzprinzip verschlossen werden können, bei welchem die Dosen in der Regel in zwei Stufen verschlossen werden. Je eine Falzrolle ist für eine Stufe zuständig. Die erste Falzrolle fertigt einen Vorfalz an, während die zweite Falzrolle die Dose / das Gebinde komplett verschliesst.
Im Folgenden werden die Erfindung und der Stand der Technik anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 eine Draufsicht eines erfindungsgemässen Verschliessers;
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Dosenverschliessers;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Falzwellenvorrichtung. Fig. 1 zeigt eine Draufsicht einer erfindungsgemässen Verschliesseranordnung 1000.
Die Verschliesseranordnung 1000 zum Verschliessen eines Behälter 100 umfasst eine Deckelzufuhreinrichtung 11 zur Zufuhr eines Deckels 101 zu dem Behälter 100, einen Begasungsrotor 15 zur Zuführung von Gas zum Behälter 100 und einen Verschliesser 14 zum Verschliessen des Behälters 100 mit dem Deckel 101 .
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Verschliesser 14 bevorzugt als ein Dosenverschliesser 14 ausgestaltet. Dabei ist der Behälter 100 eine Dose 100, welche in dem Dosenverschliesser 14 verfalzt wird.
Im Betriebszustand wird der Deckel 101 entlang des Pfeiles C durch die Deckelzufuhreinrichtung 11 in die Verschliesseranordnung 1000 eingebracht. Hierbei werden die Deckel 101 auf dem Begasungsrotor 15 angeordnet. Durch Rotation des Begasungsrotors 15 werden die Deckel 101 weiter transportiert. Dann werden die Behälter 100 durch die Behälterzuführung 12 in die Behälteraufnahmen 17 des Begasungsrotors 15 eingebracht. Dort wird der Behälter 100 im Bereich D mit einem Gas wie Kohlenstoffdioxid oder Stickstoff begast und mit dem Deckel 101 vereint.
Die Begasung erfolgt entlang des Pfeiles B mit der Gaszufuhr 16. Nach der Begasung wird der Behälter 100 mit dem Deckel 101 durch die Behälterabführung 13 vom Begasungsrotor 15 zum Verschliesser 14 weitergeführt und dort verschlossen.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemässen Dosenverschliessers 14 mit einer zu verschliessenden Dose 100 und einem Dosendeckel 101 . Gemäss Fig. 2 umfasst der Dosenverschliesser 14 eine Einspannvorrichtung, welche eine Dosenstütze 22 und einen Falzkopf 2 umfasst, und eine um Falzwelle 3’ drehbar gelagerte Falzrolle 10 mit einem Falzrollenprofil 111.
Über der Öffnung der Dose 100 ist der Dosendeckel 101 zentriert angeordnet. Die Dose 100 weist im Bereich der Dosenöffnung einen umlaufenden Dosenflansch und der Dosendeckel 101 einen umlaufenden Dosendeckelflansch auf.
Während des Verschliessvorgangs wird die Falzrolle 10 über das Falzrollenprofil 111 in Kontakt mit dem Dosenflansch und dem Dosendeckelflansch gebracht. Hierbei werden der Dosenflansch und der Dosendeckelflansch mittels einer im Wesentlichen radial wirkenden Kraft über die Falzrolle 10 miteinander verpresst. Die Verpressung erfolgt dabei durch ein kontinuierliches Abrollen der Falzrolle 10 in Umfangsrichtung entlang dem Umfang der Dosenöffnung. Durch Falzen der Dose 100 mit dem Dosendeckel 101 wir vorzugsweise eine Doppelfalz erzeugt.
Zum Verfalzen wird die Dose 100 dabei durch die Einspannvorrichtung rotiert, indem der Falzkopf 2 mit der Falzwelle 3 um die Falzachse X rotiert wird.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Falzwellenvorrichtung 1 .
Die Falzwellenvorrichtung 1 umfasst die um die Falzachse X rotierbare Falzwelle 3. Dabei ist der Falzkopf 2 als Falzmittel abnehmbar an einem Ende der Falzwelle 3 angeordnete und mit einen Befestigungsmechanismus zum Befestigen des Falzkopfes 2 an der Falzwelle 3 befestigt.
Der Befestigungsmechanismus umfasst ein Verriegelungselement 4 und ein zwischen dem Verriegelungselement 4 und dem Falzkopf 2 angeordnetes Befestigungselement 5. Das Verriegelungselement 4 und der Falzkopf 2 sind derart entlang der Falzachse X relativ zueinander bewegbar, dass der Falzkopf 2 von einem Verriegelungszustand in einen Entriegelungszustand bringbar ist, und das Befestigungselement 5 im Verriegelungszustand derart zwischen dem Falzkopf 2 und dem Verriegelungselement 4 eingeklemmt ist, dass der Falzkopf 2 axial an der Falzwelle 3 fixiert ist. Dabei ist das Befestigungselement 5 durch das Bringen des Falzkopfes 2 vom Verriegelungszustand in den Entriegelungszustand entklemmbar, sodass der Falzkopf 2 vom Ende der Falzwelle 3 abgenommen werden kann. Zusätzlich kann der Falzkopf über einen zwischen Falzkopf und Falzwelle angeordneten Stift drehfest an der Falzwelle gesichert werden (hier nicht dargestellt).
Das Verriegelungselement 4 ist als ein Konus 41 ausgestaltet ist, sodass ein Abstand zwischen dem Konus 41 und dem Falzkopf 2 durch die Bewegung vom Verriegelungszustand in den Entriegelungszustand derart vergrössert werden kann, dass das Befestigungselement 5 entklemmt werden kann.
Der Konus 41 umfasst dabei einen geraden Kreiskegelstumpf (-abschnitt), welcher mit seine Kegelachse entlang der Falzachse X angeordnet ist. Die Kegelachse ist dabei die Achse, welche durch die Mittelpunkte der Kreisflächen des Kegelstumpfes verläuft. Der Kegelstumpf besitzt also eine erste Kreisfläche und eine zweite Kreisfläche. Ein erster Radius der ersten Kreisfläche ist kleiner als ein zweiter Radius der zweiten Kreisfläche.
Beim Bringen vom Verriegelungszustand in den Entriegelungszustand wird der Konus 41 entlang der Falzachse X in Richtung des Pfeiles Z bewegt und der Kegelstumpf mit dem ersten Radius auf eine axiale Höhe (Stelle entlang der Falzachse X) mit dem Befestigungselement 5 gebracht. Dadurch wird ein Abstand zwischen dem Konus 41 und dem Falzkopf 2 derart vergrössert, dass das Befestigungselement 5 entklemmt wird. Die Falzwellenvorrichtung 1 gemäss Fig. 3 befindet sich im Verriegelungszustand. Dabei ist das Befestigungselement 5 eine Kugel 51 und teilweise in einer umlaufende Nut 6 des Falzkopfes angeordnet.
Bevorzugt umfasst der Befestigungsmechanismus eine Vielzahl Kugeln 51 .
Die Falzwellenvorrichtung 1 umfasst weiter einen Federmechanismus 8 mit einer Druckfeder. Der Federmechanismus 8 ist derart an dem Konus 41 angeordnet, dass er den Konus 41 durch eine Expansion der Druckfeder in Richtung des Pfeiles Z verschieben kann. Dabei wird der Falzkopf 2 vom Verriegelungszustand in den Entriegelungszustand gebracht. Hierfür kann der Federmechanismus 8 mittels eines Knopfes ausgelöst werden.
Weiter umfasst die Falzwellenvorrichtung 1 gemäss Fig. 3 ein in der Falzwelle 3 angeordnetes Ausstosselement 9. Das Ausstosselement 9 erstreckt sich bis zu dem Falzkopf 2, wo es mit einem Ausstosserpad 91 endet. Das Ausstosselement 9 ist beweglich entlang der Falzachse X angeordnet, sodass ein Behälter im Betriebszustand durch Bewegung in Richtung des Pfeiles Z ausgestossen werden kann.
Zusätzlich umfasst die Falzwellenvorrichtung 1 eine zwischen dem Konus 41 und dem Falzkopf 2 angeordnete Hülse 7, wobei die Hülse 7 eine Aussparung 71 umfasst, in welcher die Kugel 51 im dargestellten Verriegelungszustand angeordnet ist. Wird der Konus 41 entlang der Falzachse X in Richtung des Pfeiles Z bewegt, wird die Kugel 51 wie vorangehend beschrieben entklemmt und kann aus der Nut 6 des Falzkopfes 2 und der Aussparung 71 austreten, wodurch der Falzkopf 2 in den Entriegelungszustand gebracht wird und von dem Ende der Falzwelle 3 abgenommen werden kann. Anschliessend kann einer neuer / anderer Falzkopf angebracht werden.

Claims

Patentansprüche
1 . Falzwellenvorrichtung für einen Verschliesser (14) umfassend eine um eine Falzachse (X) rotierbare Falzwelle (3, 3A), ein abnehmbar an einem Ende der Falzwelle (3, 3A) angeordnetes Falzmittel (2, 10), und einen Befestigungsmechanismus zum Befestigen des Falzmittels (2, 10) an der Falzwelle (3, 3A), wobei der Befestigungsmechanismus ein Verriegelungselement (4) und ein zwischen dem Verriegelungselement (4) und dem Falzmittel (2, 10) anordnenbares Befestigungselement (5) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (5) und das Falzmittel (2, 10) derart entlang der Falzachse (X) relativ zueinander bewegbar sind, dass das Falzmittel (2, 10) von einem Verriegelungszustand in einen Entriegelungszustand bringbar ist, und das Befestigungselement (5) im Verriegelungszustand derart zwischen der Falzmittel (2, 10) und dem Verriegelungselement (4) eingeklemmt ist, dass das Falzmittel (2, 10) an der Falzwelle (3, 3A) fixiert ist, wobei das Befestigungselement (5) durch das Bringen des Falzmittels (2, 10) vom Verriegelungszustand in den Entriegelungszustand entklemmbar ist, sodass die Falzmittel (2, 10) abnehmbar am Ende der Falzwelle (3, 3A) angeordnet ist.
2. Falzwellenvorrichtung nach Anspruch 1 , wobei das
Verriegelungselement (4) entlang der Falzachse (X) bewegbar ist, sodass das Falzmittel (2, 10) von dem Verriegelungszustand in den
Entriegelungszustand bringbar ist.
3. Falzwellenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Falzmittel (2, 10) eine Falzrolle (2) ist.
4. Falzwellenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Falzmittel (2, 10) ein Falzkopf (10) ist.
5. Falzwellenvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verriegelungselement (4) als ein Konus (41) ausgestaltet ist, sodass ein Abstand zwischen dem Konus (41) und dem Falzmittel (2, 10) durch die Bewegung vom Verriegelungszustand in den Entriegelungszustand derart vergrösserbar ist, dass das Befestigungselement (5) entklemmbar ist.
6. Falzwellenvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Falzmittel (2, 10) eine Nut (6), insbesondere eine umlaufende Nut (6) umfasst, in welcher das Befestigungselement (5) im Verriegelungszustand angeordnet ist.
7. Falzwellenvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Befestigungsmechanismus einen Federmechanismus (8) mit einer Druckfeder umfasst, und der Federmechanismus derart an dem Verriegelungselement (4) angeordnet ist, dass das Verriegelungselement (4) durch eine Expansion der Druckfeder vom Verriegelungszustand in den Entriegelungszustand bewegbar ist.
8. Falzwellenvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche umfassend eine Vielzahl von Befestigungselementen (5).
9. Falzwellenvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche umfassend eine zwischen dem Verriegelungselement (4) und der Falzmittel (2, 10) angeordnete Hülse (7), wobei die Hülse (7) eine Aussparung (71) umfasst, in welcher Aussparung (71) das Befestigungselement (5) im Verriegelungszustand angeordnet ist.
10. Falzwellenvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Befestigungselement (5) eine Kugel (51), ein Ellipsoid oder ein Quader ist.
11 . Falzwellenvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche umfassend ein an der Falzwelle (3, 3A) angeordnetes Ausstosselement (9), wobei das Ausstosselement (9) derart beweglich entlang der Falzachse (X) angeordnet ist, dass ein Behälter (100) im Betriebszustand austossbar ist.
12. Verschliesser umfassend eine Falzwellenvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
13. Verschliesser nach Anspruch 12 ausgestaltet als ein Dosenverschliesser (14).
14. Verfahren zum Austauschen eines Falzmittels (2, 10) bei einer Falzwellenvorrichtung umfassend: a) Bereitstellen einer Falzwellenvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ; b) Bewegen des Verriegelungselementes (4) und des Falzmittels (2, 10) relativ zueinander entlang der Falzachse (X), sodass das Falzmittel (2, 10) von einem Verriegelungszustand in einen Entriegelungszustand gebracht wird, wodurch das Befestigungselement (5) entklemmt wird; c) Abnehmen des Falzmittels (2, 10) von dem Ende der Falzwelle (3, 3A).
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Verriegelungselement (4) entlang der Falzachse (X) bewegt wird, sodass das Falzmittel (2, 10) von dem Verriegelungszustand in den Entriegelungszustand gebracht wird.
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