WO1987001091A1 - Screw device for tightening covers on bung-holes of vessels - Google Patents

Screw device for tightening covers on bung-holes of vessels Download PDF

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WO1987001091A1
WO1987001091A1 PCT/EP1986/000459 EP8600459W WO8701091A1 WO 1987001091 A1 WO1987001091 A1 WO 1987001091A1 EP 8600459 W EP8600459 W EP 8600459W WO 8701091 A1 WO8701091 A1 WO 8701091A1
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WO
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screwing
support frame
centering ring
displacement
bung
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Application number
PCT/EP1986/000459
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German (de)
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Inventor
Siegfried Heyng
Original Assignee
Siegfried Heyng
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 Siegfried Heyng filed Critical Siegfried Heyng
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Classifications

    • 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
    • B65B7/2828—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 inserting and rotating screw stoppers

Definitions

  • Screwing device for screwing caps on the bung holes of drums
  • the invention relates to a screwing device for screwing and / or unscrewing closure caps on the bung holes of drums, having a centering ring and a screwing tool which is mounted coaxially in the centering ring and can be displaced in the axial direction relative to the centering ring and which has a rotary drive is connected, wherein the centering ring is movably mounted on a support frame, which in turn is arranged vertically raised and lowered above the stand of the barrel.
  • a problem with such screwing devices is to align the screwing tool precisely with the thread of the bung hole so that the lids are not screwed on at an angle or during the screwing process, constraints occur which cause the thread de on the bunghole or ceiling "! Such constraints must be avoided in particular if the cover and / or screw thread on the bunghole are made of plastic or coated with anti-corrosive coatings that must not be damaged. This is made more difficult Aligning the screwing tool by virtue of the fact that the barrel covers, in which the bung holes are located, are concavely arched or convex, these different curvatures of the barrel cover pivoting the axis of the screw thread of the bung hole by relatively large angles which occur during alignment the screwing device must be compensated.
  • the centering ring is supported on the supporting frame by means of spring bolts and, when the supporting frame is lowered while deforming the springs, the spring bolt can to a certain extent on the Bung hole are aligned, both with regard to the center of the bung hole and with regard to the inclination of the axis of the screw thread of the bung hole.
  • the screwing tool mounted in the centering ring is of course also aligned with the axis of the bung hole. So that the adjustment movements of the screwing tool are not impeded by the rotary drive rigidly connected to the supporting frame, a double universal joint is provided between the rotary drive and the screwing tool.
  • the object of the invention is to further develop the screwing device of the type mentioned at the outset in such a way that it makes large adjustment movements both with respect to the center of the bunghole and in With regard to the spatial position of the axis of the screw thread and angularly movable joints between the screw head and the rotary drive are not required.
  • the axial displacement path covered by the screwing tool during the screwing process should be fixable to a predetermined dimension.
  • the invention proposes off 'continuously from a screwing of the type mentioned ge called before that the centering ring and the drive tool and the rotary drive are combined to form a insge ⁇ including pivotable assembly, the sides pivotable by means of a ball joint on the supporting frame is mounted, which in turn can be displaced on all sides on a cross slide in a horizontal plane, the screwing tool being connected for its axial displacement to a displacement device arranged in the structural unit.
  • the combination of the centering ring, the screwing tool, the rotary drive and the displacement device for the screwing tool into an overall pivotable unit and the mounting of this unit pivotable on all sides in a joint ball on the frame floating in the horizontal plane make it possible to mount the entire unit in Align with respect to the bung hole without having to overcome elastic restoring forces and without the displacement and pivoting paths being narrowly limited. Due to the arrangement of the screwing tool and the rotary drive in the overall pivotable structural unit, no universal joint is required between the rotary drive and the screwing tool, so that the screwing tool always has the same torque is working. In addition, in a particularly advantageous manner, the axial displacement path of the screwing tool can be precisely defined on the displacement device, specifically on the basis of initial conditions defined exactly at the position of the bunghole.
  • the centering ring is provided above its conical centering surface with an annular support shoulder for support on the end face of the barrel bung.
  • This annular support shoulder forms a flat stop and support surface in the centering ring, on which the entire structural unit can align itself, without the upper end of the barrel bung 5 being subjected to constraints during the alignment process.
  • the displacement device expediently has one or more displacement cylinders which are arranged in the structural unit and are actuated by pressure medium.
  • Such displacement cylinders are easy to operate and can be controlled very precisely with little effort, both with regard to the distance traveled and with regard to the displacement forces generated. 5
  • the structural unit expediently has path limiting devices for the axial movement path and / or the angle of rotation of the screwing tool.
  • force-shifting devices for limiting the axial shifting forces are assigned to the shifting device.
  • the assembly In order to return the assembly to the vertical starting position after the completion of each screwing operation, the assembly is also assigned an alignment cylinder which is supported on the support frame and which, when pressurized, aligns the longitudinal axis of the assembly perpendicular to the plane of the support frame and, when the pressure is released, the assembly for Releases pivoting movements.
  • the alignment cylinder is expediently designed as a ring cylinder surrounding the unit, the ring piston of which is provided with radial support fingers which are supported on the upper side of the support frame. This results in a particularly compact design of the alignment device.
  • the upper side of the supporting frame is finally provided with a reset device for displacing the frame into the predetermined starting position.
  • FIG. 1 shows a vertical section through the
  • Fig. 2 in an enlarged scale a section through the centering ring.
  • the supporting frame is designated with the reference symbol 1.
  • the support frame 1 is floating on a cross slide 2 in the horizontal plane, i.e. slidably mounted on all sides.
  • the cross slide 2 is provided with bearings 3 designed as ball bushings in order to achieve particularly good smoothness.
  • the cross slide 2 is in turn carried by a horizontal support arm 4.
  • the horizontal support arm is fastened to a vertical support arm 5 which can be adjusted in the vertical direction by means of a lifting device 6.
  • a unit, designated in its entirety by 8 is pivotally mounted on all sides by means of a joint ball 7, which has the rotary drive 9 of the screwing device at the upper end, a centering ring 10 at the lower end and a screwing tool 11 mounted concentrically in the centering ring 10 .
  • the screwing tool 11, which is axially displaceably mounted in the centering ring 10, is provided with a wrench head 12 for positive engagement in the cover lock to be screwed and has a coupling 13 at the opposite end, via which it is connected to the rotary drive 9.
  • This coupling 13 is designed as an axially displaceable and non-rotatable shaft connection.
  • the assembly 8 there are also pressure-sensitive Tel-actuated shift cylinder 14, which can move the screwing tool 11 relative to the structural unit 8 so that it can follow the screwing-in path of the screw closure.
  • the piston rods 15 of these displacement cylinders 14 engage a bearing block 16 which is axially displaceably mounted in the structural unit 8 and which contains an axial bearing 17 for the screwing tool 11.
  • the displacement cylinders 14 are supplied with pressure medium via pressure medium channels 18, the pressure medium application of which is controlled by a control valve 19a.
  • An adjustable pressure limiting valve 19b is also connected into the pressure medium channels 18, by means of which the displacement forces generated by the displacement cylinders 14 are limited to a permissible maximum.
  • the rotary drive 9 can be provided with a rotation angle measuring device 22 which determines the angular path traveled by the screwing tool 11 and switches off the rotary drive 9 after a specific angular path has been covered.
  • the lower end of the assembly 8 is surrounded by a pressure-medium-actuated ring cylinder 23, in which an annular piston 24 is supported so that it can be pushed out downwards.
  • This ring piston 24 is provided at its lower end with radially outwardly projecting support fingers 25 which are supported on the top of the support frame 1 and thereby lower the axis of the assembly 8. align right to the level of the support frame 1.
  • the pressure medium supply of the ring cylinder 23 takes place via a pressure medium line 26.
  • an alignment cylinder 28 which can be extended downward is fastened to the vertical support arm 5 by means of a fastening bracket 27.
  • the downwardly extendable piston rod 29 of this alignment cylinder 28 is provided with a support head 30 which can be inserted from above into a conical recess 31 on the top of the support frame 1 and aligns the support frame 1 in a predetermined starting position relative to the support frames 4 and 5.
  • centering ring 10 is not yet precisely aligned above the barrel bung 35 located under the screwing device and that the lid lock to be screwed in is fixed in the wrench head 12 of the screwing tool 11 by a vacuum holding device or the like.
  • the ring cylinder 23 is »depressurized, so that the assembly 6 with the joint ball 7 can pivot to all sides relative to the supporting frame 1.
  • the piston rod 29 of the alignment cylinder 28 is retracted so that the support frame 1 can move freely on all sides in the horizontal plane.
  • the unit 8 is lowered by a corresponding actuation of the lifting device 6.
  • the conical centering surface 33 of the centering ring 10 aligns the.
  • Support frame 1 in the horizontal plane so that the structural unit is located exactly centrally above the barrel bung 35.
  • the supporting shoulder of the Fadedspun- 34 applies to the end face "of the 35 and pivoted while the axis of the Bauein ⁇ unit 8 so that they the Fcredspundes 35 coincides with the longitudinal axis of the thread bob ⁇ .
  • the entire structural unit 8 is raised by a corresponding actuation of the lifting device 6.
  • the ring cylinder 23 is pressed with acted upon so that the annular piston 24 extends and the support fingers 25 are supported on the upper side of the support frame 1 and thereby align the structural unit 8 accordingly.
  • the aligning cylinder 28 is also pressurized so that its extending piston rod 29 engages with the support head 30 in the conical recess 31 on the upper side of the support frame 1 and moves it back into the predetermined starting position.
  • the screwing device is now ready to insert another cover lock and the next working game. Unscrewing a lid lock is done in the reverse order.

Abstract

Screw device for tightening and/or untightening covers on bung-holes of vessels. To enable the screw tool (11) to be precisely aligned on the axis and position of the screw thread of the bung-hole over a long displacement distance and angular travel without having to overcome large forces or without fearing any jamming and in order to control more precisely the tightening process, the centre ring (10) as well as the screwing tool (11) and its rotary drive (9) are connected to a component (8) which pivots in one piece and is supported by means of an articulation ball (7) on the support frame (1) so that it can be pivoted in all directions, the support frame (1) being in turn displaceable on a cross-slide in all directions on a horizontal plane, the screw tool (11) being connected, for its axial displacement, with a movement system (14, 15, 16, 17) arranged in the component (8).

Description

Schraubvorrichtung zum Anschrauben von Verschlußdeckeln an Spundlöchern von Fässern Screwing device for screwing caps on the bung holes of drums
Die Erfindung betrifft eine Schraubvorrichtung zum Anschrauben und/oder Abschrauben von Verschlußdeckeln an den Spundlöchern von Fässern, mit einem Zentrier¬ ring und einem koaxial in dem Zentrierring gelager¬ ten, in axialer Richtung relativ zu dem Zentrierring verschiebbaren Schraubwerkzeug, das mit einem Drehan¬ trieb verbunden ist, wobei der Zentrierring beweglich an einem Tragrahmen gelagert ist, der seinerseits vertikal heb- und absenkbar über dem Standplatz des Fasses angeordnet ist.The invention relates to a screwing device for screwing and / or unscrewing closure caps on the bung holes of drums, having a centering ring and a screwing tool which is mounted coaxially in the centering ring and can be displaced in the axial direction relative to the centering ring and which has a rotary drive is connected, wherein the centering ring is movably mounted on a support frame, which in turn is arranged vertically raised and lowered above the stand of the barrel.
Ein Problem bei derartigen Schraubvorrichtungen be¬ steht darin, das Schraubwerkzeug genau auf das Gewin¬ de des Spundloches auszurichten, damit die Deckel nicht schief aufgeschraubt werden oder während des Schraubvorganges Zwängungen auftreten, die das Gewin- de am Spundloch oder Decke"! beschädigen. Solche Zwän¬ gungen müssen insbesondere vermieden werden, wenn die Deckel und/oder Schraubgewinde am Spundloch aus Kunst¬ stoff bestehen oder mit antikorrosiven Überzügen be- schichtet sind, die nicht beschädigt werden dürfen. Erschwert wird das Ausrichten des Schraubwerkzeuges dadurch, daß die Faßdeckel, in welchen sich die Spund¬ löcher befinden, sich konkav ausgewölbt oder konvex eingewölbt sind. Diese unterschiedlichen Wölbungen des Faßdeckels verschwenken die Achse des Schraubge¬ windes des Spundloches um verhältnismäßig große Win¬ kel, die beim Ausrichten der SchraubVorrichtung ausge¬ glichen werden müssen.A problem with such screwing devices is to align the screwing tool precisely with the thread of the bung hole so that the lids are not screwed on at an angle or during the screwing process, constraints occur which cause the thread de on the bunghole or ceiling "! Such constraints must be avoided in particular if the cover and / or screw thread on the bunghole are made of plastic or coated with anti-corrosive coatings that must not be damaged. This is made more difficult Aligning the screwing tool by virtue of the fact that the barrel covers, in which the bung holes are located, are concavely arched or convex, these different curvatures of the barrel cover pivoting the axis of the screw thread of the bung hole by relatively large angles which occur during alignment the screwing device must be compensated.
Bei einer nach dem Stande der Technik (EPÜ-PS o o65 18o ) bekannten Schraubvorrichtung der angege¬ benen Art ist der Zentrierring über Federbolzen an dem Tragrahmen abgestützt und kann beim Absenken des Tragrahmens unter Verformung der Federn der Feder- bolzen in gewissem Umfange auf das Spundloch ausge¬ richtet werden, und zwar sowohl im Hinblick auf das Zentrum des Spundloches als auch im Hinblick auf die Neigung der Achse des Schraubgewindes des Spund¬ loches. Bei dieser Ausrichtung des Zentrierringes wird natürlich auch das in dem Zentrierring gelagerte Schraubwerkzeug auf die Achse des Spundloches ausge¬ richtet. Damit die Anpassungsbewegungen des Schraub¬ werkzeuges nicht von dem mit dem Tragrahmen starr verbundenen Drehantrieb behindert werden, ist zwi- sehen dem Drehantrieb und dem Schraubwerkzeug ein ~ doppeltes Kreuzgelenk vorgesehen.In a screwing device of the type specified, which is known from the prior art (EPC-PS o o65 18o), the centering ring is supported on the supporting frame by means of spring bolts and, when the supporting frame is lowered while deforming the springs, the spring bolt can to a certain extent on the Bung hole are aligned, both with regard to the center of the bung hole and with regard to the inclination of the axis of the screw thread of the bung hole. With this alignment of the centering ring, the screwing tool mounted in the centering ring is of course also aligned with the axis of the bung hole. So that the adjustment movements of the screwing tool are not impeded by the rotary drive rigidly connected to the supporting frame, a double universal joint is provided between the rotary drive and the screwing tool.
Diese nach dem Stande der Technik bekannte Konstruk¬ tion hat Nachteile in verschiedener Hinsicht. Die Federboizen und das doppelte Kreuzgelenk belassen dem Zentrierring nur ein verhältnismäßig geringes Spiel, insbesondere was die Winkelbeweglichkeit in Bezug auf die Achse des Schraubge- windes angeht. Aus diesem Grunde können nur verhält¬ nismäßig kleine Lageabweichungen zuverlässig ausge¬ glichen werden. Falls größere Lageabweichungen vor¬ handen sind, arbeitet die Schraubvorrichtung nicht mehr zuverlässig. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei den Anpaßbewegungen des Zentrierringes und während des Schraubvorganges verhältnismäßig große Federkräfte überwunden werden müssen, die sich wäh¬ rend des Schraubvorganges verändern und über den Zen¬ trierring an dem Faßdeckel bzw. dem Spundlochkragen abgestützt werden müssen. Diese Kräfte nehmen mit der Größe der Auslenkung zu. Bei der Abstützung dieser verhältnismäßig großen Kräfte an dem Faß kann es zu Beschädigungen im Bereich des Spundloches kommen. Außerdem ist es bei der vorbekannten Schraubvorrich- tung praktisch unmöglich, den beim SchraubVorgang zu¬ rückgelegten axialen Verschiebeweg auf ein vorge¬ gebenes Maß zu begrenzen, weil beim Beginn des Schraubvorganges die Lage des Schraubwerkzeuges rela¬ tiv zu dem Zentrierring nicht exakt definiert ist und von Zufälligkeiten abhängig ist. Schließlich ist nach¬ teilig, daß das zwischen dem Schraubkopf und dem Drehantrieb angeordnete Doppelkreuzgelenk eine gleich¬ mäßige Übertragung des Drehmomentes nicht zuläßt. Dies ist insbesondere beim Festschrauben der Deckel- Verschlüsse nachteilig.This construction known from the prior art has disadvantages in various respects. The Spring boicing and the double universal joint leave the centering ring only a relatively small amount of play, particularly as far as the angular mobility in relation to the screw thread axis is concerned. For this reason, only relatively small deviations in position can be reliably compensated for. If there are major deviations in position, the screwing device no longer works reliably. Another disadvantage is that during the adjustment movements of the centering ring and during the screwing process, relatively large spring forces have to be overcome, which change during the screwing process and have to be supported on the barrel cover or the bunghole collar via the centering ring. These forces increase with the size of the deflection. When these relatively large forces are supported on the barrel, damage can occur in the area of the bunghole. In addition, it is practically impossible with the known screwing device to limit the axial displacement path covered during the screwing process to a predetermined amount, because at the start of the screwing process the position of the screwing tool relative to the centering ring is not exactly defined and by Coincidences. Finally, it is disadvantageous that the double universal joint arranged between the screw head and the rotary drive does not permit a uniform transmission of the torque. This is particularly disadvantageous when screwing the lid closures.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Schraubvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubil¬ den, daß sie große Anpassungsbewegungen sowohl im Hinblick auf das Zentrum des Spundloches als auch im Hinblick auf die räumliche Lage der Achse des Schraub¬ gewindes ausführen kann und winkeibewegliche Gelenke zwischen dem Schraubkopf und dem Drehantrieb nicht erforderlich sind. Außerdem soll der während des Schraubvorganges von dem Schraubwerkzeug zurückgeleg¬ te axiale Verschiebeweg auf ein vorgegebenes Maß fest¬ legbar sein.The object of the invention is to further develop the screwing device of the type mentioned at the outset in such a way that it makes large adjustment movements both with respect to the center of the bunghole and in With regard to the spatial position of the axis of the screw thread and angularly movable joints between the screw head and the rotary drive are not required. In addition, the axial displacement path covered by the screwing tool during the screwing process should be fixable to a predetermined dimension.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung aus- 'gehend von einer Schraubvorrichtung der eingangs ge¬ nannten Art vor, daß der Zentrierring sowie das Schraubwerkzeug und dessen Drehantrieb zu einer insge¬ samt verschwenkbaren Baueinheit zusammengefaßt sind, die mittels einer Gelenkkugel allseitig verschwenkbar an dem Tragrahmen gelagert ist, der seinerseits auf einem Kreuzschlitten in horizontaler Ebene allseitig verschiebbar ist, wobei das Schraubwerkzeug zu seiner axialen Verschiebung mit einer in der Baueinheit ange¬ ordneten Verschiebeeinrichtung verbunden ist.To achieve this object, the invention proposes off 'continuously from a screwing of the type mentioned ge called before that the centering ring and the drive tool and the rotary drive are combined to form a insge¬ including pivotable assembly, the sides pivotable by means of a ball joint on the supporting frame is mounted, which in turn can be displaced on all sides on a cross slide in a horizontal plane, the screwing tool being connected for its axial displacement to a displacement device arranged in the structural unit.
Die Zusammenfassung des Zentrierringes, des Schraub¬ werkzeuges, des Drehantriebes und der Verschiebeein¬ richtung für das Schraubwerkzeug zu einer insgesamt verschwenkbaren Baueinheit und die Lagerung dieser Baueinheit allseitig schwenkbar in einer Gelenkkugel an dem in horizontaler Ebene schwimmend gelagerten Rahmen ermöglichen es, die gesamte Baueinheit im Hin¬ blick auf das Spundloch auszurichten, ohne daß hier¬ bei elastische Rückstellkräfte überwunden werden müs- sen und ohne daß die Verschiebe- und Schwenkwege eng begrenzt sind. Durch die Anordnung des Schraubwerkzeu¬ ges und des Drehantriebes in der insgesamt verschwenk- baren Baueinheit wird zwischen dem Drehantrieb und dem Schraubwerkzeug kein Kreuzgelenk benötigt, so daß das Schraubwerkzeug stets mit gleichem Drehmoment arbeitet. Außerdem kann in besonders vorteilhaf er Weise an der Verschiebeeinrichtung der axiale Ver¬ schiebeweg des Schraubwerkzeuges genau festgelegt wer¬ den, und zwar ausgehend von exakt an der Lage des Spundloches definierten Ausgangsbedingungen.The combination of the centering ring, the screwing tool, the rotary drive and the displacement device for the screwing tool into an overall pivotable unit and the mounting of this unit pivotable on all sides in a joint ball on the frame floating in the horizontal plane make it possible to mount the entire unit in Align with respect to the bung hole without having to overcome elastic restoring forces and without the displacement and pivoting paths being narrowly limited. Due to the arrangement of the screwing tool and the rotary drive in the overall pivotable structural unit, no universal joint is required between the rotary drive and the screwing tool, so that the screwing tool always has the same torque is working. In addition, in a particularly advantageous manner, the axial displacement path of the screwing tool can be precisely defined on the displacement device, specifically on the basis of initial conditions defined exactly at the position of the bunghole.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Zentrierring oberhalb von seiner koni¬ schen Zentrierfläche mit einer ringförmigen Tragschul- ter zum Abstützen auf der Stirnseite des Faßspundes versehen ist. Diese ringförmige Tragschulter bildet eine ebene Anschlag- und Abstützflache in dem Zen¬ trierring, an der sich die gesamte Baueinheit ausrich¬ ten kann, ohne daß das obere Ende des Faßspundes 5 während des Ausrichtvorganges Zwängungen ausgesetzt ist.An advantageous further development of the invention provides that the centering ring is provided above its conical centering surface with an annular support shoulder for support on the end face of the barrel bung. This annular support shoulder forms a flat stop and support surface in the centering ring, on which the entire structural unit can align itself, without the upper end of the barrel bung 5 being subjected to constraints during the alignment process.
Die Verschiebeeinrichtung weist zweckmäßig einen oder mehrere in der Baueinheit angeordnete, druckmittelbe- 0 tätigte Verschiebezylinder auf. Solche Verschiebezy¬ linder sind einfach zu betätigen und können ohne großen Aufwand sehr genau gesteuert werden, und zwar sowohl im Hinblick auf den zurückgelegten Weg als auch im Hinblick auf die erzeugten Verschiebekräfte. 5The displacement device expediently has one or more displacement cylinders which are arranged in the structural unit and are actuated by pressure medium. Such displacement cylinders are easy to operate and can be controlled very precisely with little effort, both with regard to the distance traveled and with regard to the displacement forces generated. 5
Zweckmäßig weist die Baueinheit Wegbegrenzungseinrich¬ tungen für den axialen Bewegungsweg und/oder den Dreh¬ winkel des Ξchraubwerkzeuges auf. Diese Wegbegren¬ zungseinrichtungen für die Begrenzung des axialen Ver- Q schiebeweges oder des Drehwinkels des Schraubwerkzeu¬ ges können beispielsweise als übliche Endschalter oder Drehwinkelmesser ausgebildet sein, die die Ener¬ giezufuhr unterbrechen, wenn das Schraubwerkzeug einen' bestimmten axialen Bewegungsweg und/oder einen g bestimmten Winkelweg zurückgelegt hat. Um die während des Schraubvorganges auf die Gewinde einwirkenden axialen Kräfte zu begrenzen, sind der Verschiebeeinrichtung Kraftbegrenzungseinrichtungen zur Begrenzung der axialen Verschiebekräfte zugeord- net.The structural unit expediently has path limiting devices for the axial movement path and / or the angle of rotation of the screwing tool. This Wegbegren¬ wetting means for limiting the axial encryption Q shift path or the angle of rotation of the Schraubwerkzeu¬ ges, for example, as a conventional limit switch or rotary protractor be formed, the giezufuhr the Ener¬ interrupt when the screwing a 'certain axial path of movement and / or g has covered a certain angular path. In order to limit the axial forces acting on the thread during the screwing process, force-shifting devices for limiting the axial shifting forces are assigned to the shifting device.
Um nach Beendigung eines jeden Schraubvorganges die Baueinheit wieder in die senkrechte Ausgangsstellung zu verbringen, ist weiterhin der Baueinheit ein sich auf dem Tragrahmen abstützender Ausrichtzylinder zuge¬ ordnet, der bei Druckbeaufschlagung die Längsachse der Baueinheit senkrecht zur Ebene des Tragrahmens ausrichtet und bei Druckentlastung die Baueinheit für Schwenkbewegungen freigibt.In order to return the assembly to the vertical starting position after the completion of each screwing operation, the assembly is also assigned an alignment cylinder which is supported on the support frame and which, when pressurized, aligns the longitudinal axis of the assembly perpendicular to the plane of the support frame and, when the pressure is released, the assembly for Releases pivoting movements.
Der Ausrichtzylinder ist zweckmäßig als die Bauein¬ heit umgebender Ringzylinder ausgebildet, dessen Ring¬ kolben mit sich an der Oberseite des Tragrahmens abstützenden radialen Stützfingern versehen ist. Hier- durch ergibt sich eine besonders kompakte Bauweise der Ausrichtvorrichtung.The alignment cylinder is expediently designed as a ring cylinder surrounding the unit, the ring piston of which is provided with radial support fingers which are supported on the upper side of the support frame. This results in a particularly compact design of the alignment device.
Um auch den Tragrahmen nach jedem Arbeitsspiel auf einfache Weise wieder in die vorbestimmte Ausgangs- Position verbringen ..zu können, ist schließlich der Tragrahmen an seiner Oberseite mit einer Rückstellein¬ richtung zum Verschieben des Rahmens in die vorgegebe¬ ne Ausgangsposition versehen.In order to be able to easily return the supporting frame to the predetermined starting position after each work cycle, the upper side of the supporting frame is finally provided with a reset device for displacing the frame into the predetermined starting position.
Ein Ausführungsbeispiel der Schraubvorrichtung gemäß der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch dieAn embodiment of the screwing device according to the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. Show it: Fig. 1 shows a vertical section through the
Schraubvorrichtung gemäß der Erfindung undScrewing device according to the invention and
Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch den Zentrierring.Fig. 2 in an enlarged scale a section through the centering ring.
In der Zeichnung ist der Tragrahmen mit dem Bezugs¬ zeichen 1 bezeichnet. Der Tragrahmen 1 ist auf einem Kreuzschlitten 2 in horizontaler Ebene schwimmend, d.h. allseitig verschiebbar gelagert. Der Kreuzschlit¬ ten 2 ist mit als Kugellaufbüchsen ausgebildeten Lagern 3 versehen, um eine besonders gute Leicht- gängigkeit zu erzielen. Der Kreuzschlitten 2 wird seinerseits von einem horizontalen Tragarm 4 getra¬ gen. Der horizontale Tragarm ist an einem vertikalen Tragarm 5 befestigt, der mittels einer Hubvorrichtung 6 in vertikaler Richtung verstellbar ist.In the drawing, the supporting frame is designated with the reference symbol 1. The support frame 1 is floating on a cross slide 2 in the horizontal plane, i.e. slidably mounted on all sides. The cross slide 2 is provided with bearings 3 designed as ball bushings in order to achieve particularly good smoothness. The cross slide 2 is in turn carried by a horizontal support arm 4. The horizontal support arm is fastened to a vertical support arm 5 which can be adjusted in the vertical direction by means of a lifting device 6.
An dem Tragrahmen 1 ist mittels einer Gelenkkugel 7 eine in ihrer Gesamtheit mit 8 bezeichnete Baueinheit allseitig verschwenkbar gelagert, die am oberen Ende den Drehantrieb 9 der Schraubvorrichtung, am unteren Ende einen Zentrierring lo und konzentrisch in dem Zentrierring lo gelagert ein Schraubwerkzeug 11 auf¬ weist. Das in dem Zentrierring lo axial verschiebbar gelagerte Schraubwerkzeug 11 ist mit Schraubschlüssel¬ kopf 12 zum formschlüssigen Eingriff in den zu ver¬ schraubenden Deckelverschluß versehen und weist am entgegensetzen Ende eine Kupplung 13 auf, über die es mit dem Drehantrieb 9 verbunden ist. Diese Kupplung 13 ist als axial verschiebbare und dabei drehfeste Wellenverbindung ausgebildet.On the supporting frame 1, a unit, designated in its entirety by 8, is pivotally mounted on all sides by means of a joint ball 7, which has the rotary drive 9 of the screwing device at the upper end, a centering ring 10 at the lower end and a screwing tool 11 mounted concentrically in the centering ring 10 . The screwing tool 11, which is axially displaceably mounted in the centering ring 10, is provided with a wrench head 12 for positive engagement in the cover lock to be screwed and has a coupling 13 at the opposite end, via which it is connected to the rotary drive 9. This coupling 13 is designed as an axially displaceable and non-rotatable shaft connection.
In der Baueinheit 8 befinden sich weiterhin druckmit- telbetätigte Verschiebezylinder 14, die das Schraub¬ werkzeug 11 relativ zu der Baueinheit 8 verschieben können, damit dieses dem Einschraubweg des Schraubver¬ schlusses folgen kann. Die Kolbenstangen 15 dieser Verschiebezylinder 14 greifen an einem Lagerblock 16 an, der axial verschiebbar in der Baueinheit 8 gela¬ gert ist und ein Axiallager 17 für das Schraubwerk¬ zeug 11 enthält. Die Verschiebezylinder 14 werden über Druckmittelkanäle 18 mit Druckmittel versorgt, deren Druckmittelbeaufschlagung durch ein Steuerven¬ til 19a gesteuert ist. In die Druckmittelkanäle 18 ist weiterhin ein einstellbares Druckbegrenzungsven¬ til 19b eingeschaltet, durch welches die von den Ver¬ schiebezylindern 14 erzeugten Verschiebekräfte auf ein zulässiges Höchstmaß begrenzt sind.In the assembly 8 there are also pressure-sensitive Tel-actuated shift cylinder 14, which can move the screwing tool 11 relative to the structural unit 8 so that it can follow the screwing-in path of the screw closure. The piston rods 15 of these displacement cylinders 14 engage a bearing block 16 which is axially displaceably mounted in the structural unit 8 and which contains an axial bearing 17 for the screwing tool 11. The displacement cylinders 14 are supplied with pressure medium via pressure medium channels 18, the pressure medium application of which is controlled by a control valve 19a. An adjustable pressure limiting valve 19b is also connected into the pressure medium channels 18, by means of which the displacement forces generated by the displacement cylinders 14 are limited to a permissible maximum.
An dem axial verschiebbaren Lagerblock 16 befinden . sich weiterhin Schaltfinger 20, die mit Endschaltern 21 zusammenwirken, die an der_ Außenseite der Bauein¬ heit 8 befestigt sind und die Druckmittelzufuhr zu den Verschiebezylindern 14 steuern. Die jeweilige La¬ ge dieser Endschalter 21 bestimmt den jeweiligen Hub des Schraubwerkzeuges 11 relativ zu der Baueinheit 8.Are located on the axially displaceable bearing block 16. there are also shift fingers 20, which interact with limit switches 21, which are fastened to the outside of the unit 8 and control the pressure medium supply to the displacement cylinders 14. The respective position of these limit switches 21 determines the respective stroke of the screwing tool 11 relative to the structural unit 8.
Weiterhin kann der Drehantrieb 9 mit einem Drehwinkel¬ meßgerät 22 versehen sein, welches den von dem Schraubwerkzeug 11 jeweils zurückgelegten Winkelweg ermittelt und den Drehantrieb 9 nach einem bestimmten zurückgelegten Winkelweg abschaltet.Furthermore, the rotary drive 9 can be provided with a rotation angle measuring device 22 which determines the angular path traveled by the screwing tool 11 and switches off the rotary drive 9 after a specific angular path has been covered.
Das untere Ende der Baueinheit 8 ist von einem druck¬ mittelbetätigten Ringzylinder 23 umgeben, in welchem ein Ringkolben 24 nach unten ausschiebbar gelagert- ist. Dieser Ringkolben 24 ist an seinem unteren Ende mit radial nach außen vorstehenden Stützfingern 25 versehen, die sich an der Oberseite des Tragrahmens 1 abstützen und dabei die Achse der Baueinheit 8 senk- recht zur Ebene des Tragrahmens 1 ausrichten. Die Druckmittelversorgung des Ringzylinders 23 erfolgt über eine Druckmittelleitung 26.The lower end of the assembly 8 is surrounded by a pressure-medium-actuated ring cylinder 23, in which an annular piston 24 is supported so that it can be pushed out downwards. This ring piston 24 is provided at its lower end with radially outwardly projecting support fingers 25 which are supported on the top of the support frame 1 and thereby lower the axis of the assembly 8. align right to the level of the support frame 1. The pressure medium supply of the ring cylinder 23 takes place via a pressure medium line 26.
Weiterhin ist an dem vertikalen Tragarm 5 mittels einer Befestigungskonsole 27 ein nach unten ausfahrba¬ rer Ausrichtzylinder 28 befestigt. Die nach unten ausfahrbare Kolbenstange 29 dieses Ausrichtzylinders 28 ist mit einem Stützkopf 30 versehen, der von oben in eine kegelige Ausnehmung 31 an der Oberseite des Tragrahmens 1 einschiebbar ist und den Tragrahmen 1 in einer vorgegebenen Ausgangsstellung relativ zu den Tragrahmen 4 und 5 ausrichtet. Die Druckmittelversor¬ gung des' Ausrichtzylinders 28 erfolgt über Druckmit- telleitungen 32.Furthermore, an alignment cylinder 28 which can be extended downward is fastened to the vertical support arm 5 by means of a fastening bracket 27. The downwardly extendable piston rod 29 of this alignment cylinder 28 is provided with a support head 30 which can be inserted from above into a conical recess 31 on the top of the support frame 1 and aligns the support frame 1 in a predetermined starting position relative to the support frames 4 and 5. The Druckmittelversor¬ supply of 'alignment cylinder 28 via pressure medium telleitungen 32nd
Wie insbesondere aus Fig. 'ersichtlich ist, hat der Zentrierring 10 eine sich nach unten öffnende koni- , sehe • Zentrierfläche 33, die an ■ ihrem oberen Ende in eine ringförmige Tragschulter 34 übergeht, die sich beim Absenken des Zentrierringes 10 von oben auf der Stirnseite des in gestrichelten Linien angedeuteten Faßspundes 35 abstützt. 'As can be seen in particular from Fig., Having the centering ring 10 a is downwardly opening conical, see • centering surface 33 which merges its upper end in an annular support shoulder 34 to ■, which during the lowering of the centering ring 10 of the top of the Front side of the barrel bung 35 indicated in dashed lines supports.
Die vorstehend erläuterte Schraubvorrichtung arbeitet wie folgt:The screw device explained above works as follows:
Es sei davon ausgegangen, daß sich der Zentrierring 10 noch nicht genau ausgerichtet oberhalb des unter der Schraubvorrichtung befindlichen Faßspundes 35 be¬ findet und in dem Schraubschlüsselkopf 12 des Schraub¬ werkzeuges 11 der einzuschraubende Deckelverschluß durch eine Vakuum-Haltevorrichtung oder dergleichen festgelegt ist. Der Ringzylinder 23 ist »drucklos, so daß sich die Baueinheit 6 mit der Gelenkkugel 7 relativ zum Tragrahmen 1 nach allen Seiten verschwen¬ ken kann. Die Kolbenstange 29 des Ausrichtzylinders 28 ist eingezogen, so daß sich der Tragrahmen 1 in horizontaler Ebene nach allen Seiten frei bewegen kann.It should be assumed that the centering ring 10 is not yet precisely aligned above the barrel bung 35 located under the screwing device and that the lid lock to be screwed in is fixed in the wrench head 12 of the screwing tool 11 by a vacuum holding device or the like. The ring cylinder 23 is »depressurized, so that the assembly 6 with the joint ball 7 can pivot to all sides relative to the supporting frame 1. The piston rod 29 of the alignment cylinder 28 is retracted so that the support frame 1 can move freely on all sides in the horizontal plane.
Ausgehend von dieser Ausgangsstellung wird die Bauein¬ heit 8 durch eine entsprechende Betätigung der Hubvor¬ richtung 6 abgesenkt. Bei diesem Absenkvorgang rich- - tet die konische Zentrierfläche 33 des Zentrierringes 10 den. Tragrahmen 1 in horizontaler Ebene so aus, daß sich die Baueinheit genau zentrisch oberhalb des Fa߬ spundes 35 befindet. Beim weiteren Absenken legt sich die Tragschulter 34 auf die Stirnfläche des Faßspun- " des 35 auf und verschwenkt dabei die Achse der Bauein¬ heit 8 derart, daß sie mit der Längsachse des Schraub¬ gewindes des Faßspundes 35 zusammenfällt. Dabei wer¬ den alle Axialkräfte von der Ringschulter 34 des Zentrierringes aufgenommen. Dann werden zugleich der Drehantrieb 9 und die Verschiebezylinder 14 betätigt, so daß der in dem Schraubschlüsselkopf 12 befindliche Deckelverschluß in das Spundloch eingeschraubt wird. Die axialen Andrückkräfte für den Deckelverschluß sind an dem Druckbegrenzungsventil 19b auf den je- weils gewünschten Wert einstellbar. Der Schraubvor¬ gang wird beendet, wenn der Schaltfinger 20 den unte¬ ren Endschalter 21 erreicht. Zugleich schaltet das gegebenenfalls vorhandene Drehwinkelmeßgerät 22 den Drehantrieb 9 ab.Starting from this starting position, the unit 8 is lowered by a corresponding actuation of the lifting device 6. In this lowering process, the conical centering surface 33 of the centering ring 10 aligns the. Support frame 1 in the horizontal plane so that the structural unit is located exactly centrally above the barrel bung 35. On further lowering of the supporting shoulder of the Faßspun- 34 applies to the end face "of the 35 and pivoted while the axis of the Bauein¬ unit 8 so that they the Faßspundes 35 coincides with the longitudinal axis of the thread Schraub¬. In this case, all the axial forces wer¬ is received by the ring shoulder 34 of the centering ring, then the rotary drive 9 and the displacement cylinder 14 are actuated at the same time, so that the cover lock located in the wrench head 12 is screwed into the bunghole. The axial pressure forces for the cover lock are on the pressure relief valve 19b on The screwing process is ended when the switching finger 20 reaches the lower limit switch 21. At the same time, the rotation angle measuring device 22, if present, switches off the rotary drive 9.
Abschließend wird die gesamte Baueinheit 8 durch eine entsprechende Betätigung der Hubvorrichtung 6 angeho¬ ben. Um die Längsachse der Baueinheit 8 wieder in die Ausgangsstellung senkrecht zur Ebene des Tragrahmens 1 zu verbringen, wird der Ringzylinder 23 mit Druck- mittel beaufschlagt, so daß dessen Ringkolben 24 aus¬ fährt und die Stützfinger 25 sich an der Oberseite des Tragrahmens 1 abstützen und dabei die Baueinheit 8 entsprechend ausrichten.Finally, the entire structural unit 8 is raised by a corresponding actuation of the lifting device 6. In order to bring the longitudinal axis of the assembly 8 back into the starting position perpendicular to the plane of the support frame 1, the ring cylinder 23 is pressed with acted upon so that the annular piston 24 extends and the support fingers 25 are supported on the upper side of the support frame 1 and thereby align the structural unit 8 accordingly.
Gleichzeitig oder nachfolgend wird auch der Ausricht¬ zylinder 28 mit Druckmitteln beaufschlagt, so daß dessen ausfahrende Kolbenstange 29 mit dem Stützkopf 30 in die kegelige Ausnehmung 31 an der Oberseite des Tragrahmens 1 eingreift und diesen in die vorbe¬ stimmte Ausgangsposition zurückbewegt.Simultaneously or subsequently, the aligning cylinder 28 is also pressurized so that its extending piston rod 29 engages with the support head 30 in the conical recess 31 on the upper side of the support frame 1 and moves it back into the predetermined starting position.
Die Schraubeinrichtung ist nun bereit zum Einlegen eines weiteren Deckelverschlusses und das nächste Ar- beitsspiel. Das Abschrauben eines Deckelverschlusses erfolgt analog in umgekehrter Reihenfolge.The screwing device is now ready to insert another cover lock and the next working game. Unscrewing a lid lock is done in the reverse order.
- Ansprüche - - Expectations -

Claims

P a t e n t a n- s p r ü c h eP a t e n t a n- s r u c h e
ι. Schraubvorrichtung zum Anschrauben und/oder Abschrauben von Verschlußdeckein an den Spundlöchern von Fässern, mit einem Zentrierring und einem koaxial in dem Zentrierring gelagerten, in - axiaϊer Richtung relativ zu dem Zentrierring ver- schiebbaren Schraubwerkzeug, das mit einem Drehan¬ trieb verbunden ist, wobei der Zentrierring beweglich an einem Tragrahmen gelagert ist, der seinerseits vertikal heb- und absenkbar über dem Standplatz des Fasses angeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Zentrierring (lo) sowie das Schraubwerkzeug (11) und dessen Drehantrieb (9) zu einer insgesamt verschwenk¬ baren Baueinheit (8) zusammengefaßt sind, die mittels einer Geienkkugei (7) allseitig verschwenkbar in dem Tragrahmen (1) gelagert ist, der seinerseits auf einem Kreuzschiitten (2) in horizontaler Ebene allsei¬ tig verschiebbar ist, wobei das Schraubwerkzeug (11) zu seiner axialen Verschiebung mit einer in der Bau¬ einheit (8) angeordneten Verschiebeeinrichtung (14, 15, 16, 17) verbunden ist. ι. Screwing device for screwing and / or unscrewing the closure cover into the bung holes of drums, with a centering ring and a screwing tool which is mounted coaxially in the centering ring and can be displaced axially relative to the centering ring and which is connected to a rotary drive, the Centering ring is movably mounted on a support frame, which in turn is arranged to be raised and lowered vertically above the position of the barrel, characterized in that the centering ring (10) and the screwing tool (11) and its rotary drive (9) form an overall pivotable unit (8) are summarized, which is pivotally supported on all sides in the supporting frame (1) by means of a Geienkkugei (7), which in turn can be displaced in all directions on a cross slide (2) in the horizontal plane, the screwing tool (11) being at its axial Displacement with a displacement device (14, 15, 16, 17) arranged in the structural unit (8) is bound.
2. Schraubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierring (10) oberhalb seiner konischen Zentrierfläche (33) mit einer ringförmigen Tragschulter (34) zum Abstützen auf der Stirnseite des Faßspundes (35) versehen ist.2. Screwing device according to claim 1, characterized in that the centering ring (10) above its conical centering surface (33) with an annular support shoulder (34) for support on the end face of the barrel bung (35) is provided.
3. Schraubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeeinrichtung (14, 15, 16, 17) einen oder mehrere in der Baueinheit (8) angeordnete druckmittelbetätigte Verschiebezylin¬ der (14, 15) aufweist.3. Screwing device according to claim 1, characterized in that the displacement device (14, 15, 16, 17) has one or more pressure-actuated displacement cylinders (14, 15) arranged in the structural unit (8).
4. Schraubvorrichtung nach den Ansprü¬ chen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauein- heit (8) Wegbegrenzungseinrichtung (20, 21; 22) für den axialen Bewegungsweg und/oder den Drehwinkel des Schraubwerkzeuges (11) aufweist.4. Screwing device according to claims 2 or 3, characterized in that the structural unit (8) has travel limiting device (20, 21; 22) for the axial movement path and / or the angle of rotation of the screwing tool (11).
5. Schraubvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Verschiebeeinrichtung ( 14, 15, 16, 17) Kraftbegrenzungseinrichtungen (19) zur Begrenzung der axialen Verschiebekraft zugeordnet sind.5. Screwing device according to one or more of claims 1 to 4, characterized gekennzeich¬ net that the displacement device (14, 15, 16, 17) force limiting devices (19) are assigned to limit the axial displacement force.
6. Schraubvorrichtung nach den Ansprü¬ chen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bauein¬ heit (8) ein sich an dem Tragrahmen (1) abstützender Ausrichtzylinder (23) zugeordnet ist, der bei Druckbe¬ aufschlagung die Längsachse der Baueinheit (8) senk- recht zur Ebene des Tragrahmens (1) ausrichtet und bei Druckentlastung die Baueinheit (8) für Schwenkbe¬ wegungen freigibt. 6. Screwing device according to claims 1 to 5, characterized in that the unit (8) is associated with an alignment cylinder (23) which is supported on the support frame (1) and which, when subjected to pressure, the longitudinal axis of the unit (8 ) is aligned perpendicular to the level of the support frame (1) and releases the structural unit (8) for pivoting movements when the pressure is released.
7. Schraubvor ichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausrichtzyiinder (23) ais ein die Baueinheit (3) umσe'oender RingzyiInder ausgebildet ist, dessen Ringkoiben (241 mit sich an der Oberseite des Tragrahmens (1) abstützenden radi¬ alen Stützfingern (25) versehen ist.7. screw device according to claim 6, characterized in that the aligning cylinder (23) as a the unit (3) umσe'oender RingzyiInder is formed, the ring cams (241 with itself on the upper side of the support frame (1) supporting radial support fingers (25) is provided.
8. Schraubvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich- net, daß der Tragrahmen (1) an seiner Oberseite mit einer Rücksteileinrichtung (28, 29, 30, 31) zum Ver¬ schieben des Tragrahmens (1) in eine vorgegebene Aus¬ gangsposition versehen ist. 8. Screwing device according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the support frame (1) on its upper side with a rear part device (28, 29, 30, 31) for sliding the support frame (1) into one predetermined starting position is provided.
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