EP4620896A1 - Verschliesskopf zum verschliessen von behältern - Google Patents

Verschliesskopf zum verschliessen von behältern

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Publication number
EP4620896A1
EP4620896A1 EP25162813.7A EP25162813A EP4620896A1 EP 4620896 A1 EP4620896 A1 EP 4620896A1 EP 25162813 A EP25162813 A EP 25162813A EP 4620896 A1 EP4620896 A1 EP 4620896A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
component
holding
locking
magnetic ring
adjusting
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
EP25162813.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Buchhauser
Sebastian Klepatz
Markus Schoenfelder
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.)
Krones AG
Original Assignee
Krones 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 Krones AG filed Critical Krones AG
Publication of EP4620896A1 publication Critical patent/EP4620896A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B67B3/2073—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying and rotating preformed threaded caps comprising torque limiting means
    • B67B3/2086—Magnetic or electromagnetic clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B3/00—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps
    • B67B3/20—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying and rotating preformed threaded caps
    • B67B3/2066—Details of capping heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B7/00—Closing containers or receptacles after filling
    • B65B7/16—Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons
    • B65B7/28—Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons by applying separate preformed closures, e.g. lids, covers
    • B65B7/2835—Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons by applying separate preformed closures, e.g. lids, covers applying and rotating preformed threaded caps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B2201/00—Indexing codes relating to constructional features of closing machines
    • B67B2201/08—Aseptic features

Definitions

  • the invention relates to a closing head for a closing device for closing containers.
  • the invention further relates to a method for adjusting a magnetic coupling of a closing head.
  • Such devices for closing a container with a screw cap can have a closing head with a closing element, in which a screw cap can be received to be screwed onto a container to close the container.
  • the closing head can be rotated about a rotation axis and lowered onto the container to be closed perpendicular to the rotation axis so that the screw cap comes into contact with the container mouth. The rotation of the closing head unscrews the screw cap.
  • One type of capping head includes a magnetic coupling, which provides a rotational coupling between a drive element of the device, which provides the torque or rotation, and the capping element.
  • Such magnetic couplings can be based on the principle of a hysteresis coupling.
  • a plurality of magnetic elements, which are rotationally fixed to the drive element can be positioned opposite a plurality of magnetic elements, which are rotationally fixed to the capping element.
  • the connecting component holds the adjustment component (e.g., vertically) adjustable on the holding component for adjusting the first magnetic ring relative to the second magnetic ring to adapt a maximum closing torque.
  • the connecting component is elastically preloaded to assume a holding position in which the connecting component connects the adjustment component to the holding component in a rotationally fixed manner.
  • the locking component is elastically preloaded to assume a locking position in which the locking component blocks the connecting component in the holding position.
  • the adjustment device can advantageously make adjusting the closing torque, which is traditionally a time-consuming and cumbersome process, much easier.
  • the closing torque can be adjusted without tools. This makes it easy to change the closing torque when changing brands. For example, it is no longer necessary, as is traditional, to loosen a screw element using a tool and then tighten it again after adjustment.
  • Conventional technology is particularly complex and error-prone in the case of closing devices with multiple closing heads. If the screw elements are not tightened as specified, this can result in damage to the internal ball bearing, for example. Furthermore, there is no need to tap the machine to reach the screw elements, which is advantageous because this process is very error-prone (one or more closing heads can easily be forgotten).
  • the connecting component is a resilient pressure piece.
  • the connecting component can be resiliently supported on the locking component, preferably on the inside of the locking component.
  • the resilient pressure piece can enable a finely incremented adjustment of the locking torque.
  • the connecting component has a first, preferably inner, pin, which bears (e.g., inside) against the locking component, and a second, preferably outer, pin, which bears (e.g., outside) against the holding component (e.g., in a groove path of the holding component) and is preferably arranged coaxially with the first pin.
  • the connecting component can have an elastic element, preferably a helical compression spring, which elastically supports the second pin on the first pin and is preferably arranged coaxially with the first pin and the second pin.
  • the elastic element can elastically preload the connecting component (e.g., its second pin) to assume the holding position.
  • the locking component has a groove in which the first pin is guided.
  • the locking component has a recess for partially accommodating the second pin outside the locking position of the locking component to release the connecting component.
  • this allows the connecting component to be securely guided and held in position, while also allowing it to be reliably and easily locked and unlocked.
  • the closing head has a stop element arranged to limit the mobility (e.g., in the locking position and/or an unlocking position) of the locking component, preferably attached to the adjustment component and/or engaging in an elongated hole in the locking component. This advantageously simplifies operation of the adjustment device and prevents malfunctions.
  • the closing head has at least one spacer that keeps the adjustment component and the holding component at a distance to create a preferably annular cleaning gap between the adjustment component and the holding component. This can advantageously improve the cleaning ability of the adjustment device.
  • the closing head comprises a helical spring that elastically supports the locking component for assuming the locking position against a preferably circumferential collar portion on the first magnetic ring and preferably coaxially surrounds the first magnetic ring. This advantageously enables reliable and space-saving elastic preloading of the locking component.
  • the locking component has at least one cleaning opening through which the adjustment component, the holding component, and/or a preferably annular cleaning gap between the adjustment component and the holding component are accessible from the outside for supplying cleaning fluid.
  • the adjustment component has at least one cleaning opening through which the holding component and/or a preferably annular cleaning gap between the adjustment component and the holding component are accessible from the outside for supplying cleaning fluid. This advantageously enables thorough cleaning of the capping head without the need to remove and possibly disassemble the capping head.
  • magnets of the first magnetic ring are encapsulated, and/or magnets of the second magnetic ring are encapsulated.
  • a sleeve-shaped (e.g., thin-walled) metal sheet, preferably stainless steel sheet covers magnets of the first magnetic ring on an inner circumferential side of the magnets, and/or a (e.g., further) sleeve-shaped (e.g., thin-walled) metal sheet, preferably stainless steel sheet, covers magnets of the second magnetic ring on an outer circumferential side of the magnets.
  • the first magnetic ring is adjustable by the adjustment device to increase overlap with the second magnetic ring to increase the maximum closing torque in a downward direction and/or towards a closing element of the closing head.
  • This advantageously prevents, as is conventional, the unwanted covering of a closing element by a magnetic ring (hysteresis ring) when set for a low closing torque. Furthermore, this can be advantageous when using a gripper head that has more space and can therefore be significantly shorter. By reversing the adjustment direction, the adjustment travel can also be increased, resulting in a larger torque range. Furthermore, it is possible for both magnetic rings to completely overlap at the maximum setting, which was not possible conventionally.
  • the connecting component is mounted axially movable in the adjusting component.
  • the connecting component can be movable in a radial direction relative to a longitudinal center axis of the closing head from the holding position for adjusting the adjusting component and the first magnetic ring to the holding component, preferably pressed out of the holding component, when the locking component does not hold the connecting component in the The holding position is blocked. This allows the first magnetic ring to be rotated incrementally with a fine grid, thus altering the closing torque.
  • the locking component is movable parallel to or rotatable about a longitudinal center axis of the closing head between the locking position and an unlocking position, in which the connecting component is released to leave the holding position.
  • the adjusting component can be rotated, preferably helically, around the holding component in the unlocked position of the locking component, wherein upon rotation of the adjusting component, the connecting component is pressed out of the holding position by the holding component against its elastic prestress.
  • an outer circumferential surface of the holding component has a preferably helical groove track into which the connecting component engages.
  • a groove base of the groove track can have several recesses arranged one behind the other, preferably rounded, along a longitudinal path of the groove track for engagement by the connecting component in the holding position. This advantageously enables the step-by-step adjustment of the closing torque with fine increments.
  • the locking component, the adjusting component, and/or the holding component are arranged coaxially with one another (and, for example, with a longitudinal center axis of the closing head).
  • the locking component, the adjusting component, and/or the holding component are sleeve-shaped.
  • the connecting component is pin-shaped.
  • the method comprises manually moving (e.g. downwards) of the locking component against its elastic prestress from the locking position into an unlocking position to release the mobility of the connecting component and thus the rotatability of the adjusting component.
  • the method further comprises a (e.g. step-by-step) manual, preferably helical, rotation of the adjusting component around the holding component to adjust the first magnetic ring relative to the second magnetic ring to a desired adjustment position.
  • a manual, preferably helical, rotation of the adjusting component around the holding component to adjust the first magnetic ring relative to the second magnetic ring to a desired adjustment position.
  • the released connecting component moves back into the holding position under the elastic prestress.
  • the method further comprises moving the locking component back into the locking position so that the connecting component is locked again in the holding position.
  • the method can achieve the same advantages that were already explained with reference to the closing head.
  • a further aspect of the present disclosure relates to a container treatment system (e.g., for tempering, manufacturing, cleaning, coating, testing, filling, closing, pasteurizing, labeling, printing, marking, laser marking, and/or packaging containers for liquid or pasty media, preferably beverages, liquid foodstuffs, or products from the pharmaceutical or healthcare industry).
  • the container treatment system may comprise a (e.g., rotary) closing device with at least one closing head as disclosed herein.
  • the containers can be designed as bottles, cans, canisters, cartons, flacons, tubes, etc.
  • the Figure 1 shows a closing head 10 for a closing device for closing containers.
  • the closing head 10 can close a container with a screw cap.
  • the closing device can have one closing head 10 or preferably several closing heads 10 for the simultaneous or temporally overlapping closing of several containers.
  • the closing device can be, for example, a rotary closing device.
  • the closing heads 10 can be arranged distributed around a circumference of a closing carousel of the closing device.
  • the closing device can be, for example, a linear closing device, e.g., with several closing heads 10 arranged in a row next to one another or one behind the other.
  • the closing device can be incorporated into a container treatment system.
  • the closing device can be arranged downstream of, or integrated with, a filling device for filling the containers with a liquid or pasty filling material.
  • the capping head 10 is shown below with reference to the Figures 1 to 3 described in more detail by way of example.
  • the closing head 10 has a magnetic coupling 16 and an adjusting device 26.
  • the closing head 10 can also have, for example, a drive element 12 and a closing element 14 (only in Figure 1 shown).
  • the closure element 14 may have a closure receptacle.
  • a screw cap received in the closure receptacle can be screwed onto a container by rotating the closure element 14.
  • the closing element 14 is preferably designed as a, preferably toothed, closing cone.
  • An elastic retaining ring for holding a screw cap can be arranged at the lower end of the closing element 14, for example.
  • the magnetic coupling 16 can also be referred to as a hysteresis coupling.
  • the magnetic coupling 16 has a first magnetic ring 18 and a second magnetic ring 20.
  • the first magnetic ring 18 can be an outer magnetic ring, and the second magnetic ring 20 can be an inner magnetic ring.
  • the first magnetic ring 18 can be arranged outside the second magnetic ring 20 or surround the second magnetic ring 20.
  • the magnetic rings 18, 20 can be arranged coaxially to a longitudinal center axis L of the capping head 10.
  • the magnetic rings 18, 20 can be spaced apart from each other by an air gap.
  • the magnetic rings 18 and 20 can be mounted rotatably relative to each other.
  • the first magnetic ring 18 and the second magnetic ring 20 interact magnetically with each other to transmit a torque.
  • the transmitted torque can drive the closure element 14 to screw a screw cap onto a container.
  • the closure element 14 can be supported, preferably internally, on the second magnetic ring 20.
  • the magnetic rings 18, 20 can each have a plurality of permanent magnets arranged in a circumferential direction around the longitudinal center axis L.
  • the permanent magnets can, for example, be oriented vertically.
  • the magnets of the first magnetic ring 18 are preferably encapsulated.
  • the magnets can be completely enclosed by a housing of the first magnetic ring 18.
  • the housing can preferably comprise a sleeve-shaped metal sheet 22.
  • the metal sheet 22 can preferably be a stainless steel sheet.
  • the metal sheet 22 can cover the magnets of the first magnetic ring 18 on an inner peripheral side of the magnets. The inner peripheral side can be directed toward the second magnetic ring 20.
  • the magnets of the second magnetic ring 20 can be encapsulated.
  • the magnets can be completely enclosed by a housing of the second magnetic ring 20.
  • the housing can preferably comprise a sleeve-shaped metal sheet 24.
  • the metal sheet 24 can preferably be a stainless steel sheet.
  • the metal sheet 24 can cover the magnets of the second magnetic ring 20 on an outer peripheral side of the magnets. The outer peripheral side can be directed toward the first magnetic ring 18.
  • the first magnetic ring 18 can be connected in a rotationally fixed manner to the drive element 12.
  • the second magnetic ring 20 can be connected in a rotationally fixed manner to the closure element 14.
  • a maximum closing torque (break-off torque) that can be predetermined by a relative arrangement between the first and second magnetic rings 18, 20
  • torque can be transmitted from the drive element 12 via the magnetic coupling 16 to the closing element 14 due to the magnetic force generated between the magnetic rings 18, 20. If the maximum closing torque is reached or exceeded, the magnetic holding force between the magnetic rings 18 and 20, and thus between the drive element 12 and the closing element 14, breaks down.
  • the closing element 14 can slide essentially evenly relative to the drive element 12. This can ensure, for example, that a screw cap is screwed onto the container with a predetermined maximum closing torque.
  • the adjustment device 26 can adjust a relative arrangement between the first magnetic ring 18 and the second magnetic ring 20.
  • a relative arrangement between the first and second magnetic rings 18, 20 can be changed to adjust the maximum closing torque.
  • the relative arrangement can refer to an axial overlap of the magnetic rings 18, 20 with respect to the longitudinal center axis L or an overlap (covering) of the magnetic rings 18, 20 in a radial viewing direction relative to the longitudinal center axis L.
  • the adjustment device 26 can enable the first magnetic ring 18 to be adjusted in a downward direction toward the closing element 14 to increase the overlap with the second magnetic ring 20 and to increase the maximum closing torque.
  • the adjustment device 26 can enable the first magnetic ring 18 to be adjusted in an upward direction away from the closing element 14 to decrease the overlap with the second magnetic ring 20 and to reduce the maximum closing torque.
  • the holding component 28, the adjusting component 44, and the locking component 46 are arranged coaxially with one another and with the longitudinal center axis L.
  • the holding component 28, the adjusting component 44, and/or the locking component 46 can each be sleeve-shaped.
  • the connecting component 36 is pin-shaped.
  • the holding component 28 can be connected to the drive element 12 in a rotationally fixed manner.
  • the holding component 28 can be connected to the drive element 12 in a force-locking and/or form-locking manner. It is also possible for the holding component 28 and the drive element 12 to be connected to one another in one piece.
  • An outer peripheral surface of the holding component 28 can have a grooved track 30.
  • the grooved track 30 preferably extends helically around the longitudinal central axis L.
  • a groove bottom of the grooved track 30 can have a plurality of recesses 32 along a longitudinal extension of the grooved track 30.
  • the recesses 32 are preferably designed as rounded depressions, e.g., in the shape of a spherical segment.
  • the recesses 32 can be arranged in a row one behind the other along the longitudinal extension of the grooved track 30.
  • the holding member 28 can support the first magnetic ring 18. Specifically, the holding member 28 can support the first magnetic ring 18 via the connecting member 36 and the adjusting member 44.
  • the holding component 28 can support the second magnetic ring 20. Specifically, the holding component 28 can support the second magnetic ring 20 via a pivot bearing 34.
  • the pivot bearing 34 can rotatably connect the holding component 28 and the second magnetic ring 20.
  • the pivot bearing 34 can be arranged in an interior of the holding component 28.
  • the pivot bearing 34 can be, for example, a ball bearing, preferably an angular contact ball bearing.
  • the holding member 28 can support the closure element 14.
  • the holding member 28 can support the closure element 14 via the pivot bearing 34 and the second magnetic ring 20.
  • the connecting component 36 adjustably holds the adjusting component 44 on the holding component 28 for adjusting the first magnetic ring 18 relative to the second magnetic ring 20 for adjusting the maximum closing torque.
  • the connecting component 36 is a resilient push piece.
  • the connecting component 36 can have a first pin 38, a second pin 40, and an elastic element 42.
  • the connecting component 36 can preferably be aligned perpendicular to the longitudinal center axis L.
  • the pins 38, 40 can be aligned perpendicular to the longitudinal center axis L.
  • the pins 38, 40 and optionally the elastic element 42 are arranged coaxially with each other.
  • the pins 38 and 40 can be movable relative to each other.
  • the first pin 38 can be an inner pin.
  • the second pin 40 can preferably be an outer pin.
  • the first pin 38 and/or the elastic element 42 can be received in a hole, preferably a blind hole, in the second pin 40.
  • the elastic element 42 is arranged between the first pin 38 and the second pin 40.
  • the elastic element 42 can surround the first pin 38.
  • the elastic element 42 is a helical compression spring.
  • the connecting component 36 connects the adjustment component 44 to the holding component 28 in a rotationally fixed manner.
  • the connecting component 36 can engage in one of the recesses 32 of the groove track 30.
  • a front end of an end region of the second pin 40 can engage in one of the recesses 32 of the groove track 30 when the connecting component 36 is in the holding position.
  • the connecting component 36 is elastically preloaded to assume a holding position.
  • the elastic element 42 can elastically support the second pin 40 against the first pin 38.
  • the elastic element 42 can press the second pin 40 into the groove track 30.
  • the connecting component 36 can be resiliently supported on the locking component 46, preferably on the inside of the locking component.
  • the elastic element 42 can be supported on the first pin 38, which in turn can be supported on an inner circumferential side of the locking component 46.
  • the adjustment component 44 supports the first magnetic ring 18.
  • the adjustment component 44 can support the first magnetic ring 18 at a lower end of the adjustment component 44.
  • the adjustment component 44 and the first magnetic ring 18 can be connected to one another in a rotationally fixed manner.
  • the adjustment component 44 and the first magnetic ring 18 can be connected to each other in one piece. It is also possible for the adjustment component 44 and the first magnetic ring 18 to be fastened to each other, for example, in a form-fitting or force-fitting manner.
  • the adjustment component 44 can be arranged outside of the holding component 28 and/or inside of the locking component 46.
  • the first magnetic ring 18 can be adjusted relative to the second magnetic ring 20.
  • a height adjustment of the first adjustment component 44 relative to the holding component 28 can cause a height adjustment of the first magnetic ring 18 relative to the second magnetic ring 20.
  • the adjusting component 44 can be rotated, preferably helically, around the holding component 28.
  • the preferably helical rotation can be controlled by the connecting component guided in the groove track 30. 36.
  • the (unlocked) connecting component 36 can be pushed out of the holding position by the holding component 28 against its elastic pretension by the elastic element 42.
  • the helical rotation of the adjusting component 44 around the holding component 28 preferably results in a height adjustment of the adjusting component 44 relative to the holding component 28. This can result in a relative height adjustment of the first magnetic ring 18 to the second magnetic ring 20, whereby the maximum closing torque can be adjusted.
  • a clockwise, preferably helical, rotation of the adjustment component 44 around the holding component 28 can lead to a lowering of the adjustment component 44 relative to the holding component 28, and a counterclockwise, preferably helical, rotation of the adjustment component 44 around the holding component 28 can lead to a raising of the adjustment component 44 relative to the holding component 28 (or vice versa).
  • lowering the adjustment component 44 relative to the holding component 28 can lead to a lowering of the first magnetic ring 18 relative to the second magnetic ring 20, whereby an overlap of the first and second magnetic rings 18 and 20 can preferably be increased.
  • raising the adjustment component 44 relative to the holding component 28 can preferably lead to a lifting of the first magnetic ring 18 relative to the second magnetic ring 20, whereby an overlap of the first and second magnetic rings 18 and 20 can preferably be reduced.
  • the locking component 46 is elastically preloaded to assume a locking position. In the locking position, the locking component 46 blocks the connecting component 36 in the holding position.
  • the locking component 46 can be elastically preloaded by an elastic element, e.g., a coil spring 48.
  • the coil spring 48 is preferably a helical compression spring.
  • the coil spring 48 is preferably arranged below the locking component 46.
  • the coil spring 48 can, for example, be arranged coaxially with the longitudinal center axis L and the first magnetic ring 18.
  • the coil spring 48 can preferably surround the first magnetic ring 18.
  • the helical spring 48 can be supported on the one hand on a lower end of the locking component 46.
  • the helical spring 48 can be supported on the other hand on a collar portion 50.
  • the collar portion 50 is preferably a circumferential collar portion.
  • the collar portion 50 can be arranged on the first magnetic ring 18, for example circumferentially and/or at a lower end of the first magnetic ring 18.
  • the locking component 46 can be manually movable parallel to the longitudinal center axis L between the locking position and an unlocking position. In the unlocking position, the locking component 46 can release the connecting component 36 to leave the holding position. Preferably, the locking component 46 can be moved vertically downward from the locking position to the unlocking position.
  • the locking component 46 it is also possible for the locking component 46 to be movable from the locking position to the unlocking position in another manner.
  • the locking component 46 can be rotated from the locking position to the unlocking position.
  • the locking component 46 may have a recess 52, as shown for example in the Figures 2 and 3 is shown.
  • the recess 52 can preferably be designed as a trough- or bowl-shaped depression, for example.
  • the recess 52 is preferably arranged on an inner peripheral side of the locking component 46.
  • the recess 52 can preferably be arranged and dimensioned such that it can partially accommodate the second pin 40 of the connecting component 36 only when the locking component 46 is in the unlocked position. Specifically, in the unlocked position, an end region of the second pin 40 facing the locking component 46 can preferably be accommodated in the recess 52.
  • the recess 52 may have a depth that is greater than or equal to a depth of the recesses 32.
  • the recess 52 may have a width that is greater than or equal to a width of the connecting component 36 and/or the second pin 40.
  • the recess 52 may be arranged in an upper half of the locking component 46.
  • the locking component 46 positioned in the unlocking position can release the preferably helical rotation of the adjusting component 44, since the connecting component 36 (e.g. its second pin 40) can be pressed out of the holding position and into the recess 52 by the holding component 28 when the adjusting component 44 is rotated, against its elastic prestress.
  • the connecting component 36 e.g. its second pin 40
  • the locking component 46 positioned in the locking position can block the rotation of the adjusting component 44, since the connecting component 36 (e.g. its second pin 40) cannot be pressed out of the holding position into the recess 52 when the adjusting component 44 is rotated, contrary to its elastic prestressing by the holding component 28.
  • the locking component 46 may further comprise a groove 54, as also shown by way of example in the Figures 2 and 3 is shown.
  • the groove 54 can preferably be designed as a longitudinal groove.
  • the groove 54 can preferably be arranged on an inner peripheral side of the locking component 46.
  • the groove 54 can be arranged in a lower half of the locking component 46.
  • the groove 54 can, for example, merge into the recess 52.
  • the groove 54 can be vertically oriented.
  • one end (head) of the first pin 38 can be guided in the groove 54.
  • the groove 54 may have a width that is smaller than a width of the recess 52.
  • the groove 54 may have a width that is greater than or equal to a width of the end of the first pin 38.
  • the groove 54 may have a depth that corresponds to a depth of the recess 52.
  • the mobility of the locking component 46 between the locking position and the unlocking position can be limited by a stop element 56.
  • the stop element 56 can preferably limit both the locking position and the unlocking position.
  • the stop element 56 can be pin-shaped or screw-shaped.
  • the stop element 56 is preferably oriented perpendicular to the longitudinal center axis L.
  • the stop element 56 is preferably attached to the adjustment component 44.
  • the stop element 56 can be attached, for example, screwed, into a blind or through hole of the adjustment component 44.
  • the stop element 56 preferably engages in an elongated hole 58 of the locking component 46.
  • the elongated hole 58 is preferably vertically oriented. An upper end of the elongated hole 58 can, for example, define the unlocked position of the locking component 46. A lower end of the elongated hole 58 can, for example, define the locked position of the locking component 46.
  • the stop element 56 can also connect the locking component 46 and the adjustment component 44 to one another in a rotationally fixed manner, e.g., by engaging in the elongated hole 58.
  • the adjustment component 44 and the holding component 28 can be spaced apart from one another.
  • an inner peripheral side of the adjustment component 44 and an outer peripheral side of the holding component 28 can be spaced apart from one another.
  • a (cleaning) gap can be formed between the holding component 28 and the adjustment component 44. The cleaning gap can extend over the entire height of the adjustment component 44 and the holding component 28.
  • the adjustment device 26 may include at least one spacer 60.
  • the at least one spacer 60 may keep the adjustment component 44 and the holding component 28 at a distance to create a cleaning gap between them.
  • the at least one spacer 60 can, for example, be fastened in or on one of the holding component 28 and the adjusting component 44, e.g., screwed, pressed, or glued, or be integrally connected in one piece and slidingly contact the other of the holding component 28 and the adjusting component 44.
  • a plurality of spacers 60 can be included.
  • the plurality of spacers 60 can, for example, be arranged distributed in a circumferential direction around the longitudinal center axis L and/or spaced apart from one another with respect to the longitudinal center axis L.
  • the adjustment component 44 and/or the locking component 46 can have at least one cleaning opening 62, 64.
  • the at least one cleaning opening 62, 64 can be arranged, for example, below the connecting component 36.
  • the cleaning gap between the adjustment component 44 and the holding component 28 can be accessible from the outside via the at least one cleaning opening 62, 64 and can thus be reached with cleaning fluid supplied from the outside.
  • One cleaning opening 62 of the adjustment component 44 and one cleaning opening 64 of the locking component 46 can be aligned with each other, e.g., when the locking component 46 is in the locking position.
  • the at least one cleaning opening 62, 64 can, for example, be rectangular.
  • the at least one cleaning opening 62, 64 can preferably extend over at least one-third or at least one-half of the total height of the adjustment component 44 or the locking component 46.
  • the at least one cleaning opening 62, 64 can preferably extend over an angular range of at least 15°, at least 20°, at least 25°, or at least 30° in a circumferential direction relative to the longitudinal center axis L.
  • a plurality of cleaning openings 62 and/or 64 can be included.
  • the plurality of cleaning openings 62 and/or 64 can, for example, be arranged distributed in a circumferential direction around the longitudinal center axis L and/or spaced apart from one another with respect to the longitudinal center axis L.
  • the locking component 46 can be manually moved from the locking position to the unlocking position.
  • the locking component 46 can be displaced, e.g., downwards.
  • an alternative, for example, the locking component 46 could be manually rotated from the locking position to the unlocking position.
  • the manual movement of the locking component 46 occurs against the elastic preload of the locking component 46, which is effected, for example, by the helical spring 48.
  • the unlocking position the mobility of the connecting component 36 and thus the preferably helical rotation of the adjusting component 44 is enabled.
  • the adjustment component 44 can be manually rotated, preferably helically, around the holding component 28 to adjust the first magnetic ring 18 relative to the second magnetic ring 20 to a desired adjustment position.
  • the locking component 46 can rotate along with it.
  • the released connecting component 36 can be pressed out of the holding position by the holding component 28 against its elastic prestress by the elastic element 42.
  • the second pin 40 can preferably be pressed out of a recess 32 and, in the process, can be inserted/pressed into the recess 52 at an opposite end of the second pin 40.
  • the released connecting component 36 can move back into the holding position under the elastic preload of the elastic element 42.
  • the second pin 40 can preferably be pressed out of the recess 52 under the elastic preload of the elastic element 42 and, in the process, can be inserted/pressed into the recess 32 at an opposite end of the second pin 40.
  • the locking component 36 can then be moved back into the locking position, for example, manually and/or by means of elastic preload, e.g., by the coil spring 48. This allows the connecting component 36 to be locked in the holding position again. This advantageously results in a rotationally fixed connection between the holding component 28, the connecting component 36, the adjustment component 44, and the first magnetic ring 18.
  • the invention is not limited to the preferred embodiments described above. Rather, a multitude of variants and modifications are possible, which also make use of the inventive concept and therefore fall within the scope of protection.
  • the invention also claims protection for the subject matter and features of the subclaims, independent of the referenced claims.
  • the individual features of independent claim 1 are each disclosed independently of one another.
  • the features of the subclaims are also disclosed independently of all features of independent claim 1 and, for example, independently of the features relating to the presence and/or configuration of the magnetic coupling, the adjusting device, the holding component, the adjusting component, the connecting component, and/or the locking component of independent claim 1. All ranges referred to herein are to be understood as disclosed in such a way that, as it were, all values falling within the respective range are individually disclosed, e.g., also as preferred, narrower outer limits of the respective range.

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Abstract

Die Erfindung betrifft u.a. einen Verschließkopf (10) aufweisend eine Magnetkupplung (16) und eine Verstelleinrichtung (26) mit einem Haltebauteil (28), einem Verstellbauteil (44), einem Verbindungsbauteil (36) und einem Verriegelungsbauteil (46). Das Verstellbauteil (44) trägt einen ersten Magnetring (18) der Magnetkupplung (16). Das Verbindungsbauteil (36) hält das Verstellbauteil (44) verstellbar an dem Haltebauteil (28) zum Verstellen des ersten Magnetrings (18) relativ zu einem zweiten Magnetring (20) der Magnetkupplung (16) zum Anpassen eines maximalen Verschließmoments. Das Verbindungsbauteil (36) ist zum Einnehmen einer Haltestellung, in der das Verbindungsbauteil (36) das Verstellbauteil (44) drehfest mit dem Haltebauteil (28) verbindet, elastisch vorgespannt. Das Verriegelungsbauteil (46) ist zum Einnehmen einer Verriegelungsstellung, in der das Verriegelungsbauteil (46) das Verbindungsbauteil (36) in der Haltestellung blockiert, elastisch vorgespannt.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft einen Verschließkopf für eine Verschließvorrichtung zum Verschließen von Behältern. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Verstellen einer Magnetkupplung eines Verschließkopfes.
    • Technischer Hintergrund
  • In Getränkeabfüllanlagen ist es bekannt, zum Verschließen von Behältern mit einem Schraubverschluss hierzu ausgebildete Verschließvorrichtungen vorzusehen, die auch als Verschließer oder Schraubverschließer bezeichnet werden können. Derartige Vorrichtungen zum Verschließen eines Behälters mit einem Schraubverschluss können einen Verschließkopf mit einem Verschließelement aufweisen, in welchem ein auf einen Behälter zum Verschließen des Behälters aufzuschraubender Schraubverschluss aufgenommen werden kann. Der Verschließkopf kann um eine Drehachse herum in Rotation versetzt und senkrecht zur Drehachse auf den zu verschließenden Behälter abgesenkt werden, sodass der Schraubverschluss in Kontakt mit der Behältermündung gelangt. Durch die Rotation des Verschließkopfs erfolgt das Aufschrauben des Schraubverschlusses.
  • Ein Typ von Verschließköpfen umfasst eine Magnetkupplung, welche eine rotative Kopplung eines Antriebselements der Vorrichtung, welche das Drehmoment bzw. die Rotation bereitstellt, und des Verschließelements bereitstellt. Derartige Magnetkupplungen können auf dem Prinzip der Hysteresekupplung beruhen. Hierbei kann eine Mehrzahl von Magnetelementen, welche drehfest mit dem Antriebselement verbunden sind, einer Mehrzahl von Magnetelementen, welche drehfest mit dem Verschließelement verbunden sind, gegenüberstehen.
  • Beispielsweise offenbart die EP 1 387 812 A1 eine Vorrichtung zum Aufschrauben eines Schraubverschlusses auf einen Behälter. Die Vorrichtung weist eine zwischen einer antreibbaren Spindel und dem Verschließkopf angeordneten Magnetkupplung auf. Im Umlaufbereich der mit dem Verschließkopf verbundenen Permanentmagnete ist ein deren Bewegungszustand erfassender induktiver Detektor vorgesehen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Verstellung einer Magnetkupplung eines Verschließkopfes zum Anpassen eines maximalen Verschließmoments bereitzustellen.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung angegeben.
  • Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft einen (z. B. Schraub-) Verschließkopf für eine (z. B. Rundläufer-) Verschließvorrichtung zum Verschließen von Behältern. Der Verschließkopf weist eine Magnetkupplung mit einem ersten, vorzugsweise äußeren, Magnetring (Hysteresering) und einem zweiten, vorzugsweise inneren, Magnetring, die miteinander zum Übertragen eines Drehmoments magnetisch wechselwirken, auf. Der Verschließkopf weist eine Verstelleinrichtung mit einem (z. B. angetriebenen) Haltebauteil, einem Verstellbauteil, einem Verbindungsbauteil und einem Verriegelungsbauteil auf. Das Verstellbauteil trägt den ersten Magnetring (z. B. mit einer drehfesten Verbindung zwischen dem Verstellbauteil und dem ersten Magnetring). Das Verbindungsbauteil hält das Verstellbauteil (z. B. höhen-) verstellbar an dem Haltebauteil zum Verstellen des ersten Magnetrings relativ zu dem zweiten Magnetring zum Anpassen eines maximalen Verschließmoments. Das Verbindungsbauteil ist zum Einnehmen einer Haltestellung, in der das Verbindungsbauteil das Verstellbauteil drehfest mit dem Haltebauteil verbindet, elastisch vorgespannt. Das Verriegelungsbauteil ist zum Einnehmen einer Verriegelungsstellung, in der das Verriegelungsbauteil das Verbindungsbauteil in der Haltestellung blockiert, elastisch vorgespannt.
  • Vorteilhaft kann die Verstelleinrichtung ein Verstellen des herkömmlich nur zeitaufwendig und umständlich zu verstellenden Verschließmoments erheblich vereinfachen. Das Verschließmoment kann werkzeuglos verstellt werden. Eine Umstellung des Verschließmoments bei Sortenwechsel kann dadurch einfach möglich sein. So ist es bspw. nicht wie herkömmlich nötig, ein Schraubelement mittels eines Werkzeugs zu lösen und nach der Verstellung wieder festzuziehen. Insbesondere bei Verschließvorrichtungen mit vielen Verschließköpfen ist die herkömmliche Technik sehr aufwendig und fehleranfällig. Werden die Schraubelement nicht nach Vorgabe angezogen, so können bspw. Schäden am innerhalb liegenden Kugellager entstehen. Außerdem kann auf ein Tippen der Maschine zum Erreichen der Schraubelemente verzichtet werden, was vorteilhaft ist, da dieser Vorgang sehr fehlerträchtig ist (ein oder mehrere Verschließköpfe können leicht vergessen werden).
  • In einem Ausführungsbeispiel ist das Verbindungsbauteil ein federndes Drückstück. Optional kann das Verbindungsbauteil sich federnd an dem Verriegelungsbauteil abstützen, bevorzugt innen an dem Verriegelungsbauteil. Vorteilhaft kann das federnde Druckstück ermöglichen, dass eine fein gerasterte Verstellung des Verschließmoments ermöglicht wird.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Verbindungsbauteil einen ersten, vorzugsweise inneren, Stift, der (z. B. innen) an dem Verriegelungsbauteil anliegt, und einen zweiten, vorzugsweise äußeren, Stift, der (z. B. außen) an dem Haltebauteil anliegt (z. B. in einer Nutbahn des Haltebauteils) und vorzugsweise koaxial zu dem ersten Stift angeordnet ist, auf. Optional kann das Verbindungsbauteil ein elastisches Element, vorzugsweise eine Schraubendruckfeder, aufweisen, das den zweiten Stift elastisch an dem ersten Stift abstützt und vorzugsweise koaxial zu dem ersten Stift und dem zweiten Stift angeordnet ist. Vorzugsweise kann das elastische Element das Verbindungsbauteil (z. B. dessen zweiten Stift) zum Einnehmen der Haltestellung elastisch vorspannen. Vorteilhaft kann damit eine Konstruktion des Verbindungsbauteils ermöglicht werden, die einerseits eine sichere und zuverlässige Verriegelung und andererseits eine fein gerasterte Verstellung des Verschließmoments ermöglicht.
  • In einer Ausführungsform weist das Verriegelungsbauteil eine Nut, in der der erste Stift geführt ist, auf. Alternativ oder zusätzlich weist das Verriegelungsbauteil eine Ausnehmung zum abschnittsweisen Aufnehmen des zweiten Stifts außerhalb der Verriegelungsstellung des Verriegelungsbauteils zum Freigeben des Verbindungsbauteils auf. Vorteilhaft kann damit das Verbindungsbauteil einerseits sicher geführt und in Position gehalten und andererseits zuverlässig und einfach verriegelt und entriegelt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist der Verschließkopf ein Anschlagelement auf, das zum Begrenzen einer Bewegbarkeit (z. B. an der Verriegelungsstellung und/oder einer Entriegelungsstellung) des Verriegelungsbauteils angeordnet ist, vorzugsweise befestigt an dem Verstellbauteil und/oder eingreifend in ein Langloch des Verriegelungsbauteils. Vorteilhaft kann damit eine Bedienung der Verstelleinrichtung vereinfacht und Fehlbedingungen verhindert werden.
  • In einer Ausführungsvariante weist der Verschließkopf mindestens einen Abstandhalter auf, der das Verstellbauteil und das Haltebauteil zum Schaffen eines, vorzugsweise ringförmigen, Reinigungsspalts zwischen dem Verstellbauteil und dem Haltebauteil auf Abstand hält. Vorteilhaft kann damit eine Reinigungsfähigkeit der Verstelleinrichtung verbessert werden.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante weist der Verschließkopf eine Schraubenfeder auf, die das Verriegelungsbauteil zum Einnehmen der Verriegelungsstellung elastisch an einem, vorzugsweise umlaufenden, Kragenabschnitt am ersten Magnetring abstützt und vorzugsweise den ersten Magnetring koaxial umgibt. Vorteilhaft kann damit eine zuverlässige und bauraumsparende elastische Vorspannung des Verriegelungsbauteils ermöglicht werden.
  • In einem Ausführungsbeispiel weist das Verriegelungsbauteil mindestens eine Reinigungsöffnung auf, über die das Verstellbauteil, das Haltebauteil und/oder ein, vorzugsweise ringförmiger, Reinigungsspalt zwischen dem Verstellbauteil und dem Haltebauteil zum Zuführen von Reinigungsfluid von außen zugänglich ist. Alternativ oder zusätzlich weist das Verstellbauteil mindestens eine Reinigungsöffnung auf, über die das Haltebauteil und/oder ein, vorzugsweise ringförmiger, Reinigungsspalt zwischen dem Verstellbauteil und dem Haltebauteil zum Zuführen von Reinigungsfluid von außen zugänglich ist. Vorteilhaft kann damit eine gründliche Reinigung des Verschließkopfes ermöglicht werden, ohne dass der Verschließkopf hierfür ausgebaut und ggf. auseinandergenommen werden muss.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind Magnete des ersten Magnetrings gekapselt, und/oder Magnete des zweiten Magnetrings sind gekapselt. Alternativ oder zusätzlich deckt ein hülsenförmiges (z. B. dünnwandiges) Metallblech, vorzugsweise Edelstahlblech, Magnete des ersten Magnetrings an einer Innenumfangsseite der Magnete ab, und/oder ein (z. B. weiteres) hülsenförmiges (z. B. dünnwandiges) Metallblech, vorzugsweise Edelstahlblech, deckt Magnete des zweiten Magnetrings an einer Außenumfangsseite der Magnete ab. Vorteilhaft kann damit eine geschützte Anordnung der Magnete erreicht werden, sodass diese bspw. nicht durch Reinigungsfluid beeinträchtigt werden können.
  • In einer Ausführungsform ist der erste Magnetring von der Verstelleinrichtung zum Erhöhen einer Überdeckung mit dem zweiten Magnetring zum Erhöhen des maximalen Verschließmoments in einer Richtung nach unten und/oder hin zu einem Verschließelement des Verschließkopfs verstellbar. Vorteilhaft kann damit erreicht werden, dass es nicht - wie herkömmlich - zu einem ungewünschten Verdecken eines Verschließelements durch einen Magnetring (Hysteresering) bei einer Einstellung für wenig Verschließmoment kommt. Außerdem kann sich dadurch ein Vorteil beim Einsatz eines Greifkopfes ergeben, der mehr Platz findet und deswegen deutlich kürzer ausgeführt werden kann. Durch das Umdrehen der Verstellrichtung kann zudem der Verstellweg vergrößert werden, was eine größere Drehmomentspanne mit sich bringt. Zudem ist es möglich, dass sich beide Magnetringe bei Maximaleinstellung vollständig überdecken, was herkömmlich nicht möglich war.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist das Verbindungsbauteil axial bewegbar in dem Verstellbauteil gelagert. Alternativ oder zusätzlich kann das Verbindungsbauteil in einer Radialrichtung bezüglich einer Längsmittelachse des Verschließkopfes aus der Haltestellung zum Verstellen des Verstellbauteils und des ersten Magnetrings zu dem Haltebauteil bewegbar, vorzugsweise von dem Haltebauteil herausdrückbar, sein, wenn das Verriegelungsbauteil das Verbindungsbauteil nicht in der Haltestellung blockiert. Vorteilhaft kann damit der erste Magnetring mit feiner Rasterung schrittweise verdreht und das Verschließmoment verändert werden.
  • In einer Ausführungsvariante ist das Verriegelungsbauteil parallel zu oder drehbar um eine Längsmittelachse des Verschließkopfes zwischen der Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung, in der das Verbindungsbauteil zum Verlassen der Haltestellung freigegeben ist, bewegbar. Vorteilhaft kann damit auf eine einfache Weise eine werkzeuglose Entriegelung und Verriegelung des Verbindungsbauteils und damit des Verstellbauteils und des ersten Magnetrings erreicht werden.
  • In einer Ausführungsvariante ist das Verstellbauteil in der Entriegelungsstellung des Verriegelungsbauteils um das Haltebauteil, vorzugsweise helixförmig, drehbar, wobei beim Drehen des Verstellbauteils das Verbindungsbauteil entgegen seiner elastischen Vorspannung von dem Haltebauteil aus der Haltestellung herausgedrückt wird. Alternativ oder zusätzlich weist eine Außenumfangsfläche des Haltebauteils eine, vorzugsweise helixförmige, Nutbahn auf, in die das Verbindungsbauteil eingreift. Optional kann ein Nutboden der Nutbahn entlang eines Längsverlaufs der Nutbahn mehrere in Reihe hintereinander angeordnete, vorzugsweise abgerundete, Ausnehmungen zum Eingreifen für das Verbindungsbauteil in der Haltestellung aufweisen. Vorteilhaft kann damit die schrittweise Anpassung des Verschließmoments mit feiner Rasterung ermöglicht werden.
  • In einem Ausführungsbeispiel sind das Verriegelungsbauteil, das Verstellbauteil und/oder das Haltebauteil koaxial zueinander angeordnet (und z. B. zu einer Längsmittelachse des Verschließkopfs). Alternativ oder zusätzlich ist das Verriegelungsbauteil, das Verstellbauteil und/oder das Haltebauteil hülsenförmig. Alternativ oder zusätzlich ist das Verbindungsbauteil stiftförmig.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist der Verschließkopf ferner mindestens eines auf von:
    • ein Antriebselement, vorzugsweise Antriebswelle, das antreibend mit dem Haltebauteil verbunden ist;
    • ein Drehlager, das das Haltebauteil und den zweiten Magnetring drehbar miteinander verbindet; und
    • ein Verschließelement, vorzugsweise Verschließkonus, das an dem zweiten Magnetring getragen ist.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Verstellen einer Magnetkupplung eines Verschließkopfes wie hierin offenbart. Das Verfahren weist ein manuelles Bewegen (z. B. nach unten) des Verriegelungsbauteils gegen seine elastische Vorspannung aus der Verriegelungsstellung in eine Entriegelungsstellung zum Freigeben einer Bewegbarkeit des Verbindungsbauteils und damit einer Drehbarkeit des Verstellbauteils auf. Das Verfahren weist ferner ein (z. B. schrittweises) manuelles, vorzugsweise helixförmiges, Drehen des Verstellbauteils um das Haltebauteil zum Verstellen des ersten Magnetrings relativ zum zweiten Magnetring bis zu einer gewünschten Verstellposition auf. Beim manuellen Drehen des Verstellbauteils wird das freigegebene Verbindungsbauteil entgegen seiner elastischen Vorspannung von dem Haltebauteil aus der Haltestellung herausgedrückt. Das freigegebene Verbindungsbauteil bewegt sich in der gewünschten Verstellposition unter der elastischen Vorspannung wieder in die Haltestellung. Das Verfahren weist ferner ein Zurückbewegen des Verriegelungsbauteils in die Verriegelungsstellung, sodass das Verbindungsbauteil wieder in der Haltestellung verriegelt wird, auf. Vorteilhaft können mit dem Verfahren die gleichen Vorteile erzielt werden, die bereits unter Bezugnahme auf den Verschließkopf erläutert wurden.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Behälterbehandlungsanlage (z. B. zum Temperieren, Herstellen, Reinigen, Beschichten, Prüfen, Abfüllen, Verschließen, Pasteurisieren, Etikettieren, Bedrucken, Beschriften, Laserbeschriften und/oder Verpacken von Behältern für flüssige oder pastöse Medien, vorzugsweise Getränke, flüssige Nahrungsmittel oder Produkte aus der Pharma- oder Health-Care-Industrie). Die Behälterbehandlungsanlage kann eine (z. B. Rundläufer-) Verschließvorrichtung mit mindestens einem Verschließkopf wie hierin offenbart aufweisen.
  • Beispielsweise können die Behälter als Flaschen, Dosen, Kanister, Kartons, Flakons, Tuben usw. ausgeführt sein.
  • Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar.
    • Kurzbeschreibung der Figuren
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines Verschließkopfes gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
    Figur 2
    eine Schnittansicht eines Abschnitts des beispielhaften Verschließkopfes; und
    Figur 3
    eine perspektivische Darstellung eines Details der Schnittansicht von Figur 2.
  • Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen stimmen zumindest teilweise überein, so dass ähnliche oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsformen bzw. Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden.
    • Detaillierte Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
  • Die Figur 1 zeigt einen Verschließkopf 10 für eine Verschließvorrichtung zum Verschließen von Behältern. Vorzugsweise kann der Verschließkopf 10 einen Behälter mit einem Schraubverschluss verschließen.
  • Die Verschließvorrichtung kann einen Verschließkopf 10 oder bevorzugt mehrere Verschließköpfe 10 zum gleichzeitigen oder zeitlich überlappenden Verschließen mehrerer Behälter aufweisen. Die Verschließvorrichtung kann bspw. eine Rundläufer-Verschließvorrichtung sein. Die Verschließköpfe 10 können verteilt um einen Umfang eines Verschließerkarussells der Verschließvorrichtung herum angeordnet sein. Alternativ kann die Verschließvorrichtung bspw. eine Linear-Verschließvorrichtung sein, z. B. mit mehreren in Reihe nebeneinander oder hintereinander angeordneten Verschließköpfen 10.
  • Beispielsweise kann die Verschließvorrichtung in einer Behälterbehandlungsanlage umfasst sein. Die Verschließvorrichtung kann bezüglich eines Behälterstroms stromabwärts von oder integriert mit einer Füllvorrichtung zum Füllen der Behälter mit einem flüssigen oder pastöse Füllgut angeordnet sein.
  • Nachfolgend ist der Verschließkopf 10 unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 beispielhaft näher beschrieben.
  • Der Verschließkopf 10 weist eine Magnetkupplung 16 und eine Verstelleinrichtung 26 auf. Vorzugsweise kann der Verschließkopf 10 bspw. noch ein Antriebselement 12 und ein Verschließelement 14 aufweisen (nur in Figur 1 dargestellt).
  • Das Antriebselement 12 kann auf jegliche geeignete Art angetrieben sein, z. B. mittels einer elektrischen Antriebseinheit. Das Antriebselement 12 kann eine vertikale Drehachse aufweisen. Das Antriebselement 12 kann bevorzugt eine Welle, vorzugsweise eine Hohlwelle, sein.
  • Das Antriebselement 12 kann mit der Magnetkupplung 16 zum Übertragen eines Antriebsmoments auf das Verschließelement 14 verbunden sein. Im Einzelnen kann das Antriebselement 12 mit einer Antriebsseite der Magnetkupplung 16 verbunden sein. Beispielsweise kann das Antriebselement 12 über die Verstelleinrichtung 26 antreibend mit der Magnetkupplung 16 verbunden sein.
  • Das Verschließelement 14 kann eine Verschlussaufnahme aufweisen. Ein in der Verschlussaufnahme aufgenommener Schraubverschluss kann bei Drehung des Verschließelements 14 auf einen Behälter aufgeschraubt werden.
  • Das Verschließelement 14 ist bevorzugt als ein, vorzugsweise gezahnter, Verschließkonus ausgeführt. Am unteren Ende des Verschließelements 14 kann bspw. noch ein elastischer Haltering zum Halten eines Schraubverschlusses angeordnet sein.
  • Das Verschließelement 14 kann ein Antriebsmoment von der Magnetkupplung 16 empfangen. Das Verschließelement 14 kann mit einer Abtriebsseite der Magnetkupplung 16 verbunden sein. Das Verschließelement 14 kann bspw. an der Abtriebsseite der Magnetkupplung 16 getragen sein.
  • Die Magnetkupplung 16 kann auch als eine Hysteresekupplung bezeichnet werden. Die Magnetkupplung 16 weist einen ersten Magnetring 18 und einen zweiten Magnetring 20 auf.
  • Der erste Magnetring 18 kann ein äußerer Magnetring sein, und der zweite Magnetring 20 kann ein innerer Magnetring sein. Der erste Magnetring 18 kann außen von dem zweiten Magnetring 20 angeordnet sein bzw. den zweiten Magnetring 20 umgeben. Die Magnetringe 18, 20 können koaxial zu einer Längsmittelachse L des Verschließkopfes 10 angeordnet sein. Die Magnetringe 18, 20 können durch einen Luftspalt voneinander beanstandet sein. Die Magnetringe 18 und 20 können relativ zueinander drehbar gelagert sein.
  • Der erste Magnetring 18 und der zweite Magnetring 20 wechselwirken magnetisch miteinander zum Übertragen eines Drehmoments. Mit dem übertragenen Drehmoment kann das Verschließelement 14 zum Aufschrauben eines Schraubverschlusses auf einen Behälter angetrieben werden. Das Verschließelement 14 kann, vorzugsweise innen, an dem zweiten Magnetring 20 getragen sein.
  • Die Magnetringe 18, 20 können jeweils mehrere Permanentmagnete aufweisen, die in einer Umfangsrichtung um die Längsmittelachse L angeordnet sind. Die Permanentmagnete können bspw. hochkant ausgerichtet sein.
  • Bevorzugt sind die Magnete des ersten Magnetrings 18 gekapselt. Die Magnete können vollständig von einem Gehäuse des ersten Magnetrings 18 eingehaust sein. Das Gehäuse kann bevorzugt ein hülsenförmiges Metallblech 22 aufweisen. Das Metallblech 22 kann vorzugsweise ein Edelstahlblech sein. Das Metallblech 22 kann die Magnete des ersten Magnetrings 18 an einer Innenumfangsseite der Magnete abdecken. Die Innenumfangsseite kann hin zu dem zweiten Magnetring 20 gerichtet sein.
  • Alternativ oder zusätzlich können die Magnete des zweiten Magnetrings 20 gekapselt sein. Die Magnete können vollständig von einem Gehäuse des zweiten Magnetrings 20 eingehaust sein. Das Gehäuse kann bevorzugt ein hülsenförmiges Metallblech 24 aufweisen. Das Metallblech 24 kann vorzugsweise ein Edelstahlblech sein. Das Metallblech 24 kann die Magnete des zweiten Magnetrings 20 an einer Außenumfangsseite der Magnete abdecken. Die Außenumfangsseite kann hin zu dem ersten Magnetring 18 gerichtet sein.
  • Der erste Magnetring 18 kann drehfest mit dem Antriebselement 12 verbunden sein. Der zweite Magnetring 20 kann drehfest mit der Verschließelement 14 verbunden sein.
  • Unterhalb eines durch eine Relativanordnung zwischen dem ersten und zweiten Magnetring 18, 20 vorgebbaren maximalen Verschließmoments (Abreißmoments) kann eine Drehmomentübertragung von dem Antriebselement 12 über die Magnetkupplung 16 auf das Verschließelement 14 aufgrund der zwischen den Magnetringen 18, 20 erzeugten magnetischen Kraft erfolgen. Wird das maximale Verschließmoment erreicht oder überschritten, reißt die magnetische Haltekraft zwischen den Magnetringen 18 und 20 und somit zwischen dem Antriebselement 12 und dem Verschließelement 14 ab. Das Verschließelement 14 kann relativ zum Antriebselement 12 im Wesentlichen gleichmäßig durchrutschen. So kann bspw. sichergestellt werden, dass ein Schraubverschluss mit einem vorgegebenen maximalen Verschlussmoment auf den Behälter aufgeschraubt wird.
  • Die Verstelleinrichtung 26 kann eine Relativanordnung zwischen dem ersten Magnetring 18 und dem zweiten Magnetring 20 anpassen. Mittels der Verstelleinrichtung 26 kann eine Relativanordnung zwischen dem ersten und zweiten Magnetring 18, 20 zum Anpassen des maximales Verschließmoments verändert werden. Die Relativanordnung kann sich auf eine axiale Überdeckung der Magnetringe 18, 20 bezüglich der Längsmittelachse L bzw. eine Überdeckung (Verdeckung) der Magnetringe 18, 20 in einer radialen Blickrichtung auf die Längsmittelachse L beziehen.
  • Bevorzugt kann die Verstelleinrichtung 26 ermöglichen, dass der erste Magnetring 18 zum Erhöhen einer Überdeckung mit dem zweiten Magnetring 20 zum Erhöhen des maximalen Verschließmoments in einer Richtung nach unten hin zu dem Verschließelement 14 verstellbar ist. Andererseits kann die Verstelleinrichtung 26 ermöglichen, dass der erste Magnetring 18 zum Verringern einer Überdeckung mit dem zweiten Magnetring 20 zum Verringern des maximalen Verschließmoments in einer Richtung nach oben weg von dem Verschließelement 14 verstellbar ist.
  • Die Verstelleinrichtung 26 weist ein Haltebauteil 28, ein Verbindungsbauteil 36, ein Verstellbauteil 44 und ein Verriegelungsbauteil 46 auf.
  • Bevorzugt sind das Haltebauteil 28, das Verstellbauteil 44 und das Verriegelungsbauteil 46 koaxial zueinander und zur Längsmittelachse L angeordnet. Vorzugsweise können das Haltebauteil 28, das Verstellbauteil 44 und/oder das Verriegelungsbauteil 46 jeweils hülsenförmig sein. Bevorzugt ist das Verbindungsbauteil 36 stiftförmig.
  • Das Haltebauteil 28 kann mit dem Antriebselement 12 drehfest verbunden sein. Beispielsweise kann das Haltebauteil 28 kraft- und/oder formschlüssig mit dem Antriebselement 12 verbunden sein. Es ist auch möglich, dass das Haltebauteil 28 und das Antriebselement 12 integral-einstückig miteinander verbunden sind.
  • Eine Außenumfangsfläche des Haltebauteils 28 kann eine Nutbahn 30 aufweisen. Die Nutbahn 30 verläuft bevorzugt helixförmig um die Längsmittelachse L. Ein Nutboden der Nutbahn 30 kann entlang eines Längsverlaufs der Nutbahn 30 mehrere Ausnehmungen 32 aufweisen. Die Ausnehmungen 32 sind bevorzugt als abgerundete Vertiefungen, z. B. in Kugelsegmentform, ausgeführt. Die Ausnehmungen 32 können in einer Reihe hintereinander entlang des Längsverlaufs der Nutbahn 30 angeordnet sein.
  • Das Haltebauteil 28 kann den ersten Magnetring 18 tragen. Im Einzelnen kann das Haltebauteil 28 den ersten Magnetring 18 über das Verbindungsbauteil 36 und das Verstellbauteil 44 tragen.
  • Das Haltebauteil 28 kann den zweiten Magnetring 20 tragen. Im Einzelnen kann das Haltebauteil 28 den zweiten Magnetring 20 über ein Drehlager 34 tragen. Das Drehlager 34 kann das Haltebauteil 28 und den zweiten Magnetring 20 drehbar miteinander verbinden. Das Drehlager 34 kann in einem Inneren des Haltebauteils 28 angeordnet sein. Das Drehlager 34 kann beispielsweise ein Kugellager, vorzugsweise ein Schrägkugellager, sein.
  • Das Haltebauteil 28 kann das Verschließelement 14 tragen. Im Einzelnen kann das Haltebauteil 28 das Verschließelement 14 über das Drehlager 34 und den zweiten Magnetring 20 tragen.
  • Das Verbindungsbauteil 36 hält das Verstellbauteil 44 verstellbar an dem Haltebauteil 28 zum Verstellen des ersten Magnetrings 18 relativ zu dem zweiten Magnetring 20 zum Anpassen des maximalen Verschließmoments.
  • Bevorzugt ist das Verbindungsbauteil 36 ein federndes Drückstück. Beispielsweise kann das Verbindungsbauteil 36 einen ersten Stift 38, einen zweiten Stift 40 und ein elastisches Element 42 aufweisen.
  • Das Verbindungsbauteil 36 kann vorzugsweise senkrecht zur Längsmittelachse L ausgerichtet. Beispielsweise können die Stifte 38, 40 senkrecht zur Längsmittelachse L ausgerichtet sein.
  • Vorzugsweise sind die Stifte 38, 40 und optional das elastische Element 42 koaxial zueinander angeordnet. Die Stifte 38 und 40 können relativ zueinander bewegbar sein.
  • Bevorzugt kann der erste Stift 38 ein innerer Stift sein. Der zweite Stift 40 kann vorzugsweise ein äußerer Stift sein. Beispielsweise kann der erste Stift 38 und/oder das elastische Element 42 in einem Loch, vorzugsweise Sackloch, des zweiten Stifts 40 aufgenommen sein. Bevorzugt ist das elastische Element 42 zwischen dem ersten Stift 38 und dem zweiten Stift 40 angeordnet. Beispielsweise kann das elastische Element 42 den ersten Stift 38 umgeben. Bevorzugt ist das elastische Element 42 eine Schraubendruckfeder.
  • Das Verbindungsbauteil 36 kann axial bewegbar (verschiebbar) in dem Verstellbauteil 44 gelagert sein. Bevorzugt kann das Verbindungsbauteil 36 in einer Radialrichtung bezüglich der Längsmittelachse L bewegbar sein.
  • Das Verstellbauteil 44 kann bspw. ein Durchgangsloch aufweisen, in dem das Verbindungsbauteil 36 axial bewegbar gelagert ist. Es ist möglich, dass bspw. eine Gleitbuchse in dem Durchgangsloch angeordnet ist. Das Verbindungsbauteil 36 kann sich durch diese Gleitbuchse erstrecken. Im Einzelnen kann vorzugsweise der zweite Stift 40 axial bewegbar in dem Verstellbauteil 44, bevorzugt in der Gleitbuchse des Verstellbauteils 44, gelagert sein.
  • Das Verbindungsbauteil 36 kann aneinander entgegengesetzten Enden an dem Verriegelungsbauteil 46 und dem Haltebauteil 28 anliegen. Beispielsweise kann ein Ende (ein Kopf) des ersten Stifts 38 kann an einer Innenumfangsseite des Verriegelungsbauteils 46 anliegen. Beispielsweise kann der zweite Stift 40 an dem Haltebauteil 28 anliegen. Bevorzugt ragt ein Endbereich des zweiten Stifts 40 in die Nutbahn 30.
  • In einer Haltestellung des Verbindungsbauteils 36 verbindet das Verbindungsbauteil 36 das Verstellbauteil 44 drehfest mit dem Haltebauteil 28. In der Haltestellung kann das Verbindungsbauteil 36 in eine der Ausnehmungen 32 der Nutbahn 30 eingreifen. Bevorzugt kann ein vorderes Ende eines Endbereichs des zweiten Stifts 40 in eine der Ausnehmungen 32 der Nutbahn 30 eingreifen, wenn das Verbindungsbauteil 36 in der Haltestellung ist.
  • Das Verbindungsbauteil 36 ist zum Einnehmen einer Haltestellung elastisch vorgespannt. Beispielsweise kann das elastische Element 42 den zweiten Stift 40 elastisch an dem ersten Stift 38 abstützen. Vorzugsweise kann das elastische Element 42 den zweiten Stift 40 in die Nutbahn 30 drücken.
  • Bevorzugt kann sich das Verbindungsbauteil 36 dabei federnd an dem Verriegelungsbauteil 46 abstützt, vorzugsweise innen an dem Verriegelungsbauteil. Im Einzelnen kann sich bspw. das elastische Element 42 an dem ersten Stift 38 abstützen, der sich wiederum an einer Innenumfangsseite des Verriegelungsbauteils 46 abstützen kann.
  • Das Verstellbauteil 44 trägt den ersten Magnetring 18. Beispielsweise kann das Verstellbauteil 44 den ersten Magnetring 18 an einem unteren Ende des Verstellbauteil 44 tragen. Das Verstellbauteil 44 und der erste Magnetring 18 können drehfest miteinander verbunden sein.
  • Beispielsweise können das Verstellbauteil 44 und der erste Magnetring 18 integral-einstückig miteinander verbunden sein. Es ist auch möglich, dass das Verstellbauteil 44 und der erste Magnetring 18 beispielsweise formschlüssig oder kraftschlüssig aneinander befestigt sind.
  • Bevorzugt kann das Verstellbauteil 44 außen von dem Haltebauteil 28 und/oder innen von dem Verriegelungsbauteil 46 angeordnet sein.
  • Durch eine Verstellung des Verstellbauteils 44 relativ zu dem Haltebauteil 28 kann der erste Magnetring 18 relativ zu dem zweiten Magnetring 20 verstellt werden. Bevorzugt kann eine Höhenverstellung des ersten Verstellbauteils 44 relativ zu dem Haltebauteil 28 eine Höhenverstellung des ersten Magnetrings 18 relativ zum zweiten Magnetring 20 bewirken.
  • Im Einzelnen kann, sofern das Verbindungsbauteil 36 nicht in der Haltestellung blockiert ist, das Verstellbauteil 44 um das Haltebauteil 28, vorzugsweise helixförmig, drehbar sein. Die, vorzugsweise helixförmige, Drehung kann dabei von dem in der Nutbahn 30 geführten Verbindungsbauteil 36 geführt sein. Beim Drehen des Verstellbauteils 36 kann das (entriegelte) Verbindungsbauteil 36 entgegen seiner elastischen Vorspannung durch das elastische Element 42 von dem Haltebauteil 28 aus der Haltestellung herausgedrückt werden. Durch die helixförmige Drehung des Verstellbauteil 44 um das Haltebauteil 28 ergibt sich vorzugsweise eine Höhenverstellung des Verstellbauteils 44 relativ zu Haltebauteil 28. Somit kann sich eine relative Höhenverstellung des ersten Magnetrings 18 zu dem zweiten Magnetring 20 ergeben, wodurch das maximale Verschließmoment anpassbar ist.
  • Beispielsweise kann eine, vorzugsweise helixförmig, Drehung des Verstellbauteils 44 um das Haltebauteil 28 im Uhrzeigersinn zu einem Absenken des Verstellbauteils 44 relativ zum Haltebauteil 28 führen, und eine, vorzugsweise helixförmig, Drehung des Verstellbauteils 44 um das Haltebauteil 28 entgegen dem Uhrzeigersinn kann zu einem Anheben des Verstellbauteils 44 relativ zum Haltebauteil 28 führen (oder umgekehrt).
  • Vorzugsweise kann ein Absenken des Verstellbauteils 44 relativ zum Haltebauteil 28 zu einem Absenken des ersten Magnetrings 18 relativ zum zweiten Magnetring 20 führen, wodurch vorzugsweise eine Überdeckung des ersten und zweiten Magnetrings 18 und 20 vergrößert werden kann. Andererseits kann bevorzugt ein Anheben des Verstellbauteils 44 relativ zum Haltebauteil 28 zu einem Anheben des ersten Magnetrings 18 relativ zum zweiten Magnetring 20 führen, wodurch bevorzugt eine Überdeckung des ersten und zweiten Magnetrings 18 und 20 verringert werden kann.
  • Das Verriegelungsbauteil 46 ist zum Einnehmen einer Verriegelungsstellung elastisch vorgespannt. In der Verriegelungsstellung blockiert das Verriegelungsbauteil 46 das Verbindungsbauteil 36 in der Haltestellung.
  • Vorzugsweise kann das Verriegelungsbauteil 46 von einem elastischen Element, z. B. eine Schraubenfeder 48, elastisch vorgespannt sein. Die Schraubenfeder 48 ist bevorzugt eine Schraubendruckfeder.
  • Die Schraubenfeder 48 ist bevorzugt unterhalb von dem Verriegelungsbauteil 46 angeordnet. Die Schraubenfeder 48 kann bspw. koaxial zu der Längsmittelachse L und dem ersten Magnetring 18 angeordnet sein. Bevorzugt kann die Schraubenfeder 48 den ersten Magnetring 18 umgeben.
  • Vorzugsweise kann die Schraubenfeder 48 sich einerseits an einem unteren Ende des Verriegelungsbauteils 46 abstützen. Bevorzugt kann die Schraubenfeder 48 sich andererseits an einem Kragenabschnitt 50 abstützen. Der Kragenabschnitt 50 ist vorzugsweise ein umlaufender Kragenabschnitt. Beispielsweise kann der Kragenabschnitt 50 an dem ersten Magnetring 18 angeordnet sein, zum Beispiel umlaufend und/oder an einem unteren Ende des ersten Magnetrings 18.
  • Bevorzugt kann das Verriegelungsbauteil 46 parallel zu der Längsmittelachse L zwischen der Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung manuell bewegbar sein. In der Entriegelungsstellung kann das Verriegelungsbauteil 46 das Verbindungsbauteil 36 zum Verlassen der Haltestellung freigegeben. Vorzugsweise kann das Verriegelungsbauteil 46 vertikal nach unten von der Verriegelungsstellung zu der Entriegelungsstellung bewegt werden.
  • Es ist jedoch auch möglich, dass das Verriegelungsbauteil 46 auf andere Weise von der Verriegelungsstellung zu der Entriegelungsstellung bewegbar ist. Beispielsweise kann das Verriegelungsbauteil 46 von der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung gedreht werden.
  • Vorzugsweise kann das Verriegelungsbauteil 46 eine Ausnehmung 52 aufweisen, wie beispielhaft in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist. Bevorzugt kann die Ausnehmung 52 als eine beispielsweise wannen- oder schalenförmige Vertiefung ausgeführt sein. Die Ausnehmung 52 ist bevorzugt an einer Innenumfangsseite des Verriegelungsbauteils 46 angeordnet.
  • Die Ausnehmung 52 kann bevorzugt derart angeordnet und dimensioniert sein, dass sie den zweiten Stift 40 des Verbindungsbauteils 36 abschnittsweise nur dann aufnehmen kann, wenn das Verriegelungsbauteil 46 in der Entriegelungsstellung ist. Im Einzelnen kann in der Entriegelungsstellung vorzugsweise ein dem Verriegelungsbauteil 46 zugewandter Endbereich des zweiten Stifts 40 in der Ausnehmung 52 aufgenommen werden.
  • Beispielsweise kann die Ausnehmung 52 eine Tiefe aufweisen, die größer oder gleich einer Tiefe der Ausnehmungen 32 ist. Vorzugsweise kann die Ausnehmung 52 eine Breite aufweisen, die größer oder gleich einer Breite des Verbindungsbauteils 36 und/oder des zweiten Stifts 40 ist. Vorzugsweise kann die Ausnehmung 52 in einer oberen Hälfte des Verriegelungsbauteils 46 angeordnet sein.
  • Vorzugsweise kann das in der Entriegelungsstellung positionierte Verriegelungsbauteil 46 das, vorzugsweise helixförmige, Drehen des Verstellbauteils 44 freigeben, da das Verbindungsbauteil 36 (z. B. dessen zweiter Stift 40) beim Drehen des Verstellbauteils 44 entgegen seiner elastischen Vorspannung von dem Haltebauteil 28 aus der Haltestellung heraus und in die Ausnehmung 52 gedrückt werden kann.
  • Hingegen kann das in der Verriegelungsstellung positionierte Verriegelungsbauteil 46 das Drehen des Verstellbauteils 44 blockieren, da das Verbindungsbauteil 36 (z. B. dessen zweiter Stift 40) beim Drehen des Verstellbauteils 44 entgegen seiner elastischen Vorspannung von dem Haltebauteil 28 nicht aus der Haltestellung heraus in die Ausnehmung 52 gedrückt werden kann.
  • Vorzugsweise kann das Verriegelungsbauteil 46 ferner ein Nut 54 aufweisen, wie ebenfalls beispielhaft in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist. Bevorzugt kann die Nut 54 als eine Längsnut ausgeführt sein. Die Nut 54 kann bevorzugt an einer Innenumfangsseite des Verriegelungsbauteils 46 angeordnet sein.
  • Vorzugsweise kann die Nut 54 in einer unteren Hälfte des Verriegelungsbauteils 46 angeordnet sein. Die Nut 54 kann beispielsweise in die Ausnehmung 52 übergehen.
  • Bevorzugt kann die Nut 54 vertikal ausgerichtet sein. Beispielsweise kann ein Ende (Kopf) des ersten Stifts 38 in der Nut 54 geführt sein.
  • Beispielsweise kann die Nut 54 eine Breite aufweisen, die kleiner ist als eine Breite der Ausnehmung 52. Bevorzugt kann die Nut 54 eine Breite aufweisen, die größer oder gleich einer Breite des Endes des ersten Stifts 38 ist. Vorzugsweise kann die Nut 54 eine Tiefe aufweisen, die einer Tiefe der Ausnehmung 52 entspricht.
  • Die Bewegbarkeit des Verriegelungsbauteils 46 zwischen der Verriegelungsstellung und der Entriegelungsstellung kann durch ein Anschlagelement 56 begrenzt sein. Das Anschlagelement 56 kann vorzugsweise sowohl die Verriegelungsstellung als auch die Entriegelungsstellung begrenzen.
  • Beispielsweise kann das Anschlagelement 56 stift- oder schraubenförmig sein. Das Anschlagelement 56 ist bevorzugt senkrecht zu der Längsmittelachse L ausgerichtet.
  • Das Anschlagelement 56 ist bevorzugt an dem Verstellbauteil 44 befestigt. Beispielsweise kann das Anschlagelement 56 in einem Sack- oder Durchgangsloch des Verstellbauteils 44 befestigt, zum Beispiel eingeschraubt, sein.
  • Vorzugsweise greift das Anschlagelement 56 in ein Langloch 58 des Verriegelungsbauteils 46 ein. Das Langloch 58 ist vorzugsweise vertikal ausgerichtet. Ein oberes Ende des Langlochs 58 kann beispielsweise die Entriegelungsstellung des Verriegelungsbauteils 46 festlegen. Ein unteres Ende des Langlochs 58 kann beispielsweise die Verriegelungsstellung des Verriegelungsbauteils 46 festlegen.
  • Bevorzugt kann das Anschlagelement 56 das Verriegelungsbauteil 46 und das Verstellbauteil 44 auch drehfest miteinander verbinden, z. B. durch den Eingriff in das Langloch 58.
  • Optional können das Verstellbauteil 44 und das Haltebauteil 28 voneinander beabstandet sein. Im Einzelnen können eine Innenumfangsseite des Verstellbauteils 44 und eine Außenumfangsseite des Haltebauteils 28 voneinander bestandet sein. Vorzugsweise kann zwischen dem Haltebauteil 28 und dem Verstellbauteil 44 ein (Reinigungs-) Spalt gebildet sein. Der Reinigungsspalt kann sich über eine gesamte Höhe des Verstellbauteils 44 und des Haltebauteils 28 erstrecken.
  • Beispielsweise kann die Verstelleinrichtung 26 mindestens einen Abstandhalter 60 aufweisen. Der mindestens eine Abstandhalter 60 kann das Verstellbauteil 44 und das Haltebauteil 28 zum Schaffen eines Reinigungsspalts zwischen diesen auf Abstand halten.
  • Der mindestens eine Abstandhalter 60 kann bspw. in oder an einem von dem Haltebauteil 28 und dem Verstellbauteil 44 befestigt, z. B. eingeschraubt, eingepresst oder eingeklebt, oder integral-einstückig verbunden sein und das andere von dem Haltebauteil 28 und dem Verstellbauteil 44 gleitend kontaktieren.
  • Vorzugsweise können mehrere Abstandhalter 60 umfasst sein. Die mehreren Abstandhalter 60 können bspw. in einer Umfangsrichtung verteilt um die Längsmittelachse L herum angeordnet sein und/oder bezüglich der Längsmittelsachse L voneinander beabstandet angeordnet sein.
  • Optional kann das Verstellbauteil 44 und/oder das Verriegelungsbauteil 46 mindestens eine Reinigungsöffnung 62, 64 aufweisen. Die mindestens eine Reinigungsöffnung 62, 64 kann bspw. unterhalb von dem Verbindungsbauteil 36 angeordnet sein. Vorzugsweise kann über die mindestens eine Reinigungsöffnung 62, 64 der Reinigungsspalt zwischen dem Verstellbauteil 44 und dem Haltebauteil 28 von außen zugängig sein und somit mit von außen zugeführtem Reinigungsfluid erreicht werden.
  • Je eine Reinigungsöffnung 62 des Verstellbauteils 44 und je eine Reinigungsöffnung 64 des Verriegelungsbauteils 46 können miteinander fluchten, z. B. wenn das Verriegelungsbauteil 46 in der Verriegelungsstellung ist.
  • Die mindestens eine Reinigungsöffnung 62, 64 kann bspw. rechteckförmig sein.
  • Die mindestens eine Reinigungsöffnung 62, 64 kann sich vorzugsweise über mindestens ein Drittel oder mindestens eine Hälfte einer Gesamthöhe des Verstellbauteils 44 bzw. des Verriegelungsbauteils 46 erstrecken. Die mindestens eine Reinigungsöffnung 62, 64 kann sich bevorzugt um einen Winkelbereich von mindestens 15°, mindestens 20°, mindestens 25° oder mindestens 30° in einer Umfangsrichtung bezüglich der Längsmittelachse L erstrecken.
  • Vorzugsweise können mehrere Reinigungsöffnung 62 und/oder 64 umfasst sein. Die mehreren Reinigungsöffnung 62 und/oder 64 können bspw. in einer Umfangsrichtung verteilt um die Längsmittelachse L herum angeordnet sein und/oder bezüglich der Längsmittelsachse L voneinander beabstandet angeordnet sein.
  • Nachfolgend ist noch das mit dem Verschließkopf 10 ermöglichte Verfahren zum Verstellen der Magnetkupplung 16 unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 erläutert.
  • Zunächst kann das Verriegelungsbauteil 46 manuell aus der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung bewegt werden. Bevorzugt kann das Verriegelungsbauteil 46 dabei, z. B. nach unten, verschoben werden. Wie bereits erläutert könnte alternativ bspw. eine manuelle Drehung des Verriegelungsbauteils 46 aus der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung erfolgen. Die manuelle Bewegung des Verriegelungsbauteils 46 erfolgt gegen die elastische Vorspannung des Verriegelungsbauteils 46, die bspw. durch die Schraubenfeder 48 bewirkt ist. In der Entriegelungsstellung ist die Bewegbarkeit des Verbindungsbauteils 36 und damit die, vorzugsweise helixförmige, Drehbarkeit des Verstellbauteils 44 freigegeben.
  • Während das Verriegelungsbauteil 46 in der Entriegelungsstellung gehalten werden kann, kann das Verstellbauteil 44 um das Haltebauteil 28 zum Verstellen des ersten Magnetrings 18 relativ zum zweiten Magnetring 20 bis zu einer gewünschten Verstellposition manuell, vorzugsweise helixförmig, gedreht werden. Vorzugsweise kann sich das Verriegelungsbauteil 46 dabei mitdrehen. Beim manuellen Drehen des Verstellbauteils 44 kann das freigegebene Verbindungsbauteil 36 entgegen seiner elastischen Vorspannung durch das elastische Element 42 von dem Haltebauteil 28 aus der Haltestellung herausgedrückt werden. Im Einzelnen kann vorzugsweise der zweite Stift 40 aus einer Ausnehmung 32 herausgedrückt werden und dabei an einem entgegengesetzten Ende des zweiten Stifts 40 in die Ausnehmung 52 eintauchen / hineingedrückt werden.
  • In der gewünschten Verstellposition (und ggf. jeder Zwischenposition mit eigener Ausnehmung 32 auf dem Weg zur Verstellposition) kann sich das freigegebene Verbindungsbauteil 36 unter der elastischen Vorspannung des elastischen Elements 42 wieder in die Haltestellung bewegen. Im Einzelnen kann vorzugsweise der zweite Stift 40 unter der elastischen Vorspannung des elastischen Elements 42 aus der Ausnehmung 52 herausgedrückt werden und dabei an einem entgegengesetzten Ende des zweiten Stifts 40 in die Ausnehmung 32 eintauchen / hineingedrückt werden.
  • In der gewünschten Verstellposition kann dann das Verriegelungsbauteil 36 bspw. manuell und/oder oder Wirkung der elastischen Vorspannung, z. B. durch die Schraubenfeder 48, zurück in die Verriegelungsstellung bewegt werden. Damit kann das Verbindungsbauteil 36 wieder in der Haltestellung verriegelt sein. Vorteilhaft ergibt sich somit wieder eine drehfeste Verbindung zwischen dem Haltebauteil 28, dem Verbindungsbauteil 36, dem Verstellbauteil 44 und dem ersten Magnetring 18.
  • Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen. Insbesondere sind die einzelnen Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 jeweils unabhängig voneinander offenbart. Zusätzlich sind auch die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von sämtlichen Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und beispielsweise unabhängig von den Merkmalen bezüglich des Vorhandenseins und/oder der Konfiguration der Magnetkupplung, der Verstelleinrichtung, dem Haltebauteil, der Verstellbauteil, dem Verbindungsbauteil und/oder dem Verriegelungsbauteil des unabhängigen Anspruchs 1 offenbart. Alle Bereichsangaben hierin sind derart offenbart zu verstehen, dass gleichsam alle in den jeweiligen Bereich fallenden Werte einzeln offenbart sind, z. B. auch als jeweils bevorzugte engere Außengrenzen des jeweiligen Bereichs.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Verschließkopf
    12
    Antriebselement
    14
    Verschließelement
    16
    Magnetkupplung
    18
    erster Magnetring
    20
    zweiter Magnetring
    22
    Metallblech
    24
    Metallblech
    26
    Verstelleinrichtung
    28
    Haltebauteil
    30
    Nutbahn
    32
    Ausnehmung
    34
    Drehlager
    36
    Verbindungsbauteil
    38
    Stift
    40
    Stift
    42
    elastisches Element
    44
    Verstellbauteil
    46
    Verriegelungsbauteil
    48
    Schraubenfeder
    50
    Kragenabschnitt
    52
    Ausnehmung
    54
    Nut
    56
    Anschlagelement
    58
    Langloch
    60
    Abstandhalter
    62
    Reinigungsöffnung
    64
    Reinigungsöffnung
    L
    Längsmittelachse

Claims (15)

  1. Verschließkopf (10) für eine Verschließvorrichtung zum Verschließen von Behältern, aufweisend:
    eine Magnetkupplung (16) mit einem ersten, vorzugsweise äußeren, Magnetring (18) und einem zweiten, vorzugsweise inneren, Magnetring (20), die miteinander zum Übertragen eines Drehmoments magnetisch wechselwirken; und
    eine Verstelleinrichtung (26) mit einem Haltebauteil (28), einem Verstellbauteil (44), einem Verbindungsbauteil (36) und einem Verriegelungsbauteil (46), wobei:
    - das Verstellbauteil (44) den ersten Magnetring (18) trägt;
    - das Verbindungsbauteil (36) das Verstellbauteil (44) verstellbar an dem Haltebauteil (28) zum Verstellen des ersten Magnetrings (18) relativ zu dem zweiten Magnetring (20) zum Anpassen eines maximalen Verschließmoments hält;
    - das Verbindungsbauteil (36) zum Einnehmen einer Haltestellung, in der das Verbindungsbauteil (36) das Verstellbauteil (44) drehfest mit dem Haltebauteil (28) verbindet, elastisch vorgespannt ist; und
    - das Verriegelungsbauteil (46) zum Einnehmen einer Verriegelungsstellung, in der das Verriegelungsbauteil (46) das Verbindungsbauteil (36) in der Haltestellung blockiert, elastisch vorgespannt ist.
  2. Verschließkopf (10) nach Anspruch 1, wobei:
    das Verbindungsbauteil (36) ein federndes Drückstück ist, und optional
    das Verbindungsbauteil (36) sich federnd an dem Verriegelungsbauteil (46) abstützt, bevorzugt innen an dem Verriegelungsbauteil (46).
  3. Verschließkopf (10) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Verbindungsbauteil (36) aufweist:
    einen ersten, vorzugsweise inneren, Stift (38), der an dem Verriegelungsbauteil (46) anliegt,
    einen zweiten, vorzugsweise äußeren, Stift (40), der an dem Haltebauteil (28) anliegt und vorzugsweise koaxial zu dem ersten Stift (38) angeordnet ist; und
    ein elastisches Element (42), vorzugsweise eine Schraubendruckfeder, das den zweiten Stift (40) elastisch an dem ersten Stift (38) abstützt und vorzugsweise koaxial zu dem ersten Stift (38) und dem zweiten Stift (40) angeordnet ist.
  4. Verschließkopf (10) nach Anspruch 3, wobei das Verriegelungsbauteil (46) aufweist:
    eine Nut (54), in der der erste Stift (38) geführt ist; und/oder
    eine Ausnehmung (52) zum abschnittsweisen Aufnehmen des zweiten Stifts (40) außerhalb der Verriegelungsstellung des Verriegelungsbauteils (46) zum Freigeben des Verbindungsbauteils (36).
  5. Verschließkopf (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend mindestens eines von:
    ein Anschlagelement (56), das zum Begrenzen einer Bewegbarkeit des Verriegelungsbauteils (46) angeordnet ist, vorzugsweise befestigt an dem Verstellbauteil (44) und/oder eingreifend in ein Langloch (58) des Verriegelungsbauteils (46);
    mindestens einen Abstandhalter (60), der das Verstellbauteil (44) und das Haltebauteil (28) zum Schaffen eines, vorzugsweise ringförmigen, Reinigungsspalts zwischen dem Verstellbauteil (44) und dem Haltebauteil (28) auf Abstand hält; und
    eine Schraubenfeder (48), die das Verriegelungsbauteil (46) zum Einnehmen der Verriegelungsstellung elastisch an einem, vorzugsweise umlaufenden, Kragenabschnitt (50) am ersten Magnetring (18) abstützt und vorzugsweise den ersten Magnetring (18) koaxial umgibt.
  6. Verschließkopf (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
    das Verriegelungsbauteil (46) mindestens eine Reinigungsöffnung (64) aufweist, über die das Verstellbauteil (44), das Haltebauteil (28) und/oder ein, vorzugsweise ringförmiger, Reinigungsspalt zwischen dem Verstellbauteil (44) und dem Haltebauteil (28) zum Zuführen von Reinigungsfluid von außen zugänglich ist; und/oder
    das Verstellbauteil (44) mindestens eine Reinigungsöffnung (62) aufweist, über die das Haltebauteil (28) und/oder ein, vorzugsweise ringförmiger, Reinigungsspalt zwischen dem Verstellbauteil (44) und dem Haltebauteil (28) zum Zuführen von Reinigungsfluid von außen zugänglich ist.
  7. Verschließkopf (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei mindestens eines erfüllt ist von:
    Magnete des ersten Magnetrings (18) sind gekapselt;
    Magnete des zweiten Magnetrings (20) sind gekapselt;
    ein hülsenförmiges Metallblech (22), vorzugsweise Edelstahlblech, deckt Magnete des ersten Magnetrings (18) an einer Innenumfangsseite der Magnete ab; und
    ein hülsenförmiges Metallblech (24), vorzugsweise Edelstahlblech, deckt Magnete des zweiten Magnetrings (20) an einer Außenumfangsseite der Magnete ab.
  8. Verschließkopf (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
    der erste Magnetring (18) von der Verstelleinrichtung (26) zum Erhöhen einer Überdeckung mit dem zweiten Magnetring (20) zum Erhöhen des maximalen Verschließmoments in einer Richtung nach unten und/oder hin zu einem Verschließelement (14) des Verschließkopfs (10) verstellbar ist.
  9. Verschließkopf (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
    das Verbindungsbauteil (36) axial bewegbar in dem Verstellbauteil (44) gelagert ist; und/oder
    das Verbindungsbauteil (36) in einer Radialrichtung bezüglich einer Längsmittelachse (L) des Verschließkopfes (10) aus der Haltestellung zum Verstellen des Verstellbauteils (44) und des ersten Magnetrings (18) zu dem Haltebauteil (28) bewegbar, vorzugsweise von dem Haltebauteil (28) herausdrückbar, ist, wenn das Verriegelungsbauteil (46) das Verbindungsbauteil (36) nicht in der Haltestellung blockiert.
  10. Verschließkopf (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
    das Verriegelungsbauteil (46) parallel zu oder drehbar um eine Längsmittelachse (L) des Verschließkopfes (10) zwischen der Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung, in der das Verbindungsbauteil (36) zum Verlassen der Haltestellung freigegeben ist, bewegbar ist.
  11. Verschließkopf (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
    das Verstellbauteil (44) in der Entriegelungsstellung des Verriegelungsbauteils (46) um das Haltebauteil (28), vorzugsweise helixförmig, drehbar ist, wobei beim Drehen des Verstellbauteils (44) das Verbindungsbauteil (36) entgegen seiner elastischen Vorspannung von dem Haltebauteil (28) aus der Haltestellung herausgedrückt wird.
  12. Verschließkopf (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
    eine Außenumfangsfläche des Haltebauteils (28) eine, vorzugsweise helixförmige, Nutbahn (30), in die das Verbindungsbauteil (36) eingreift, aufweist; und optional
    ein Nutboden der Nutbahn (30) entlang eines Längsverlaufs der Nutbahn (30) mehrere in Reihe hintereinander angeordnete, vorzugsweise abgerundete, Ausnehmungen (32) zum Eingreifen für das Verbindungsbauteil (36) in der Haltestellung aufweist.
  13. Verschließkopf (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei mindestens eines erfüllt ist von:
    das Verriegelungsbauteil (46), das Verstellbauteil (44) und/oder das Haltebauteil (28) sind koaxial zueinander angeordnet;
    das Verriegelungsbauteil (46), das Verstellbauteil (44) und/oder das Haltebauteil (28) ist hülsenförmig; und
    das Verbindungsbauteil (36) ist stiftförmig.
  14. Verschließkopf (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend mindestens eines von:
    ein Antriebselement (12), vorzugsweise Antriebswelle, das antreibend mit dem Haltebauteil (28) verbunden ist;
    ein Drehlager (34), das das Haltebauteil (28) und den zweiten Magnetring (20) drehbar miteinander verbindet; und
    ein Verschließelement (14), vorzugsweise Verschließkonus, das an dem zweiten Magnetring (20) getragen ist.
  15. Verfahren zum Verstellen einer Magnetkupplung (16) eines Verschließkopfes (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Verfahren aufweist:
    manuelles Bewegen des Verriegelungsbauteils (46) gegen seine elastische Vorspannung aus der Verriegelungsstellung in eine Entriegelungsstellung zum Freigeben einer Bewegbarkeit des Verbindungsbauteils (36) und damit einer Drehbarkeit des Verstellbauteils (44);
    manuelles, vorzugsweise helixförmiges, Drehen des Verstellbauteils (44) um das Haltebauteil (28) zum Verstellen des ersten Magnetrings (18) relativ zum zweiten Magnetring (20) bis zu einer gewünschten Verstellposition, wobei:
    - beim manuellen Drehen des Verstellbauteils (44) das freigegebene Verbindungsbauteil (36) entgegen seiner elastischen Vorspannung von dem Haltebauteil (28) aus der Haltestellung herausgedrückt wird; und
    - sich das freigegebene Verbindungsbauteil (36) in der gewünschten Verstellposition unter der elastischen Vorspannung wieder in die Haltestellung bewegt; und
    Zurückbewegen des Verriegelungsbauteils (46) in die Verriegelungsstellung, sodass das Verbindungsbauteil (36) wieder in der Haltestellung verriegelt wird.
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