WO1999002448A1 - Behandlungsmaschine für behälter, insbesondere flaschen, mit einspannvorrichtung mit mehreren in reihe geschalteten federn - Google Patents

Behandlungsmaschine für behälter, insbesondere flaschen, mit einspannvorrichtung mit mehreren in reihe geschalteten federn Download PDF

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WO1999002448A1
WO1999002448A1 PCT/EP1998/004206 EP9804206W WO9902448A1 WO 1999002448 A1 WO1999002448 A1 WO 1999002448A1 EP 9804206 W EP9804206 W EP 9804206W WO 9902448 A1 WO9902448 A1 WO 9902448A1
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spring
actuator
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centering bell
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Hans-Ulrich Goller
Thomas Jahnen
Wolfgang Zappai
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Heuft Systemtechnik Gmbh
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    • B67B3/02—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps by applying flanged caps, e.g. crown caps, and securing by deformation of flanges
    • B67B3/10—Capping heads for securing caps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
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    • B67C2003/266—Means for centering the container with the filling head

Definitions

  • the invention relates to a treatment machine for containers, in particular bottles, with a plurality of clamping devices arranged in series and moved along the treatment path and thereby acting axially on the containers, each consisting of a carrier plate for the bottom of the containers and a centering bell which can be lowered onto the head of the containers exist, the axial stroke movement is controlled by a lifting mechanism with an actuator scanning a space curve during the advance of the clamping devices, the lifting mechanism having at least one guide rail with a spring for the lifting movement of the centering bell.
  • Treatment machines of this type are known in various designs.
  • certain constructional measures have been taken on the clamping device.
  • a very important measure is that the lifting mechanism has at least one, but usually several springs, which compensate for height tolerances and / or serve to keep the actuator in contact with the space curve in a one-sided space curve. So that these springs reliably perform their intended functions, on the one hand they are preloaded to such an extent that even small contact distances result in the desired contact forces.
  • the largest possible The contact pressure does not result in excessive spring forces for the springs responsible for leveling the containers, because the containers would then be subjected to excessive loads.
  • the invention has for its object to provide a treatment machine of the type mentioned, in which the service life of the clamping devices is improved.
  • the spring consists of a package of several shorter springs lying one behind the other.
  • the simple measure of dividing the spring into a package of several shorter springs lying one behind the other ensures that there is no longer a buckling with intensive frictional contact of the individual springs between the springs and the guide rails.
  • the springs can even be guided in a completely contact-free manner if guide bushes which are mounted on the guide rail are provided between the individual springs. All of this means that there is no longer premature wear on the springs, the guide rail (s) and, as a rule, they leading guide bushes of the guide rail (s) itself comes.
  • the division of the spring into a number of shorter springs has the further advantage that harder springs can be used, with which the desired preload forces can be achieved with smaller preloading paths and approximately the contact forces previously used in the work area.
  • the spring assembly consists of springs of different stiffness or in that the travel of at least one spring of the spring assembly is limited by a spacer element.
  • a guide bush can be designed as a spacer element.
  • the lifting mechanism In the case of clamping devices, it is generally customary for the lifting mechanism to have its own guide rails with associated springs, both for the actuator and for the centering bell. In any case, this is the case if the actuator is guided on a one-sided space curve and a height compensation for the containers is to be provided, which the centering bell itself cannot take over. However, if these requirements are not met, for example because the actuator is guided in a zv / ice-side space curve and / or no height adjustment is required, or the height adjustment can be taken over by the centering bell, it is possible within the scope of the invention, only for the actuator or only to divide the spring into several shorter springs for the centering bell.
  • a first embodiment of the invention provides that the actuator is axially displaceably mounted on a guide rail which is fixed in the machine frame, and that a further guide rail which the centering bell carries, axially displaceably mounted in the machine frame and is supported on the actuator via the spring assembly mounted on it.
  • the spring is used for height compensation.
  • the invention provides for a one-sided space curve in a further embodiment that on a guide rail which is fixed to the machine frame, the actuator is axially displaceably mounted and the spring assembly is guided and supported such that it the actuator presses against the space curve.
  • FIG. 1 shows a bottle treatment machine partly in side view and partly in axial section
  • Figure 2a, 2b a lifting mechanism
  • FIG. 1a, 3b the lifting mechanism according to Figure 2a, 2b in the two functional positions in front view.
  • the treatment machine shown in the drawing is intended for the treatment of bottles, namely part of a labeling machine. It is designed as a rotary machine with receiving spaces for bottles 1 arranged on its circumference, in which the bottles 1 are axially between one Carrier plate 2 for the bottom of the bottle 1 and a centering bell 3 for the head of the bottle are axially clamped.
  • the carrier plate 2 is designed as a turntable in order to bring the clamped bottle 1 into different rotational positions on its treatment path.
  • the centering bell 3 is freely rotatable.
  • a lifting mechanism 4 is provided for the lifting movement of each centering bell 3.
  • the lifting mechanism 4 consists of a first guide rail 5, a package of three coil springs 6a, 6b, 6c arranged thereon, each of which is separated from one another by guide bushes 7a, 7b which are overhung on the guide rail 5 and which are attached at the lower end via a centering bush 8a support an abutment 9 axially fixed on the guide rail 5.
  • the spring assembly 6a, 6b, 6c is supported at the upper end via a further guide bushing 8b on an abutment 10a which is overhung on the guide rail 5 and which is part of an actuator 10.
  • the actuator 10 comprises a guide and support bracket 10b for a scanning roller 10c.
  • the abutment 10a is part of this guide and support bracket 10b.
  • the guide and support bracket 10b is supported by means of sliding bushes 10d, 10e on a further guide rail 11 which is fixed on the frame 12 of the treatment machine.
  • the first guide rail 5 is also mounted in the machine frame with a guide bushing Sc.
  • the scanning roller 10c is held in contact with a one-sided cylindrical curve 14 by a spring assembly consisting of coil springs 13a, 13b.
  • the spring assembly 13a, 13b is supported at its lower end via a guide bush 16a on an abutment 17a axially fixed on the guide rail 11.
  • the lifting mechanism 4 has two identical guide rails 11 with spring assemblies 13a, 13b, which act together on the guide and support bracket 10b.
  • Figures 2a, 2b and 3a, 3b show two different positions for the centering bell 3.
  • the centering bell 3 In the right position, the centering bell 3 is in a raised position 14 because the control cam 14 has its upper region here.
  • both spring assemblies 6a, 6b, 6c, 13a, 13b are only prestressed if possible, that is, they have their maximum possible spring length during operation.
  • the guide and support bracket 10b In the left position shown in the drawing with the lower-lying section of the control cam 14, the guide and support bracket 10b has been displaced downward. He took the guide rail 5 with him. As soon as the centering bell 3 touches the head of the bottle 1 during this downward movement, the spring assembly 6a, 6b, 6c is more or less compressed, depending on the height of the bottle 1.
  • the guide bushes 7a, 7b, 8a, 8b, 8c, 10d, 10e, 16a, 16b, 16c ensure that there is no contact of the springs 6a, 6b, 6c, 13a, 13b with the guide rails 5, 11 . This prevents premature wear of the springs 6a, 6b, 6c, 13a, 13b of the guide rods 5, 11 and their guide bushes 7a, 7b, 8a, 8b, 8c, 10d, 10 ⁇ , 16a, 16b, 16c.
  • the springs 6a, 6b, 6c or 13a, 13b can be constructed from differently stiff springs. However, it is preferably provided that the stroke of one of the springs is mechanically limited. This can happen, for example, by the guide bushes striking before the full possible travel is exhausted.

Landscapes

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Abstract

In einer Behandlungsmaschine für Behälter, insbesondere Flaschen, werden die Behälter (1) axial zwischen einer am Kopf der Behälter (1) angreifenden Zentrierglocke (3) und einer den Boden der Behälter (1) abstützenden Trägerplatte (2) eingespannt. Für die Betätigung der Zentrierglocke (3) ist ein kurvengesteuerter Hubmechanismus (4) und eine Feder (6a, 6b, 6c, 13a, 13c) vorgesehen. Um bei verhältnismäßig großen Federlängen ein Ausknicken der Federn (6a, 6b, 6c, 13a, 13c) zu vermeiden, setzt sich die Feder (6a, 6b, 6c, 13a, 13c) aus einem Paket von mehreren hintereinander liegenden kürzeren Federn (6a, 6b, 6c, 13a, 13c) zusammen.

Description

BEHANDLUNGSMASCHINE FÜR BEHÄLTER, INSBESONDERE FLASCHEN, MIT EINSPANNVORRICHTUNG MIT MEHREREN IN REIHE GESCHALTETEN FEDERN
Die Erfindung betrifft eine Behandlungsmaschine für Behälter, insbesondere Flaschen, mit mehreren in Reihe hintereinander angeordneten und längs des Behandlungsweges vorbewegten und dabei axial auf die Behälter einwirkenden Einspannvorrichtungen, die jeweils aus einer Trägerplatte für den Boden der Behälter und einer auf den Kopf der Behälter absenkbaren Zentrierglocke bestehen, deren axiale Hubbewegung von einem Hubmechanismus mit einem bei der Vorbewegung der Einspannvorrichtungen eine Raumkurve abtastenden Stellglied gesteuert wird, wobei der Hubmechanismus mindestens eine Führungsschiene mit einer Feder für die Hubbewegung der Zentrierglocke aufweist.
Behandlungsmaschinen dieser Art sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Damit bei hohen Behandlungsgeschwindigkeiten und Höhentoleranzen der Behälter eine gleiche Behandlungsqualität garantiert wird, sind an der Einspannvorrichtung bestimmte konstruktive Maßnahmen getroffen. Eine ganz wesentliche Maßnahme besteht darin, daß der Hubmechanismus mindestens eine, in der Regel aber mehrere Federn aufweist, die dem Ausgleich von Höhentoleranzen und/oder dazu dienen, bei einer einseitigen Raumkurve das Stellglied in Anlage an der Raumkurve zu halten. Damit diese Federn die ihnen zugedachten Funktionen sicher erfüllen, sind sie einerseits soweit vorgespannt, daß schon kleine Anpreßwege die gewünschten Anpreßkräfte ergeben. Andererseits dürfen sich aber bei den größtmöglichen Anpreßwegen nicht zu große Federkräfte bei den für den Höhenausgleich der Behälter verantwortlichen Federn ergeben, weil die Behälter dann zu stark belastet würden. Deshalb wählt man im allgemeinen sehr weiche Federn, die eine verhältnismäßig große Federlänge haben. Das hat nun wiederum zur Folge, daß sie im gewünschten Arbeitsbereich nicht eigenstabil sind. Sie werden deshalb auf Schienen geführt, die ein Ausknicken verhindern. Diese Führung der Federn ist aber mit dem Nachteil verbunden, daß es zu einem Verschleiß an den Federn und den Führungsschienen durch Abrieb kommt. Die Federn brechen vorzeitig und die Führung des Stellgliedes auf seiner Führungsschiene und der Führungsschiene der Zentrierglocke jeweils in Gleitbüchsen ist erhöhten Beanspruchungen ausgesetzt, so daß die Gleitbüchsen häufig erneuert werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Behandlungsmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Standzeit der Einspannvorrichtungen verbessert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Feder aus einem Paket von mehreren hintereinander liegenden kürzeren Federn besteht.
Durch die einfache Maßnahme der Aufteilung der Feder in ein Paket von mehreren hintereinander liegenden kürzeren Federn wird erreicht, daß es nicht länger zu einem Ausknicken mit intensivem Reibungskontakt der einzelnen Federn zwischen den Federn und der Führungsschienen kommt. Die Federn können sogar völlig berührungsfrei geführt werden, wenn zwischen den einzelnen Federn fliegend auf der Führungsschiene gelagerte Führungsbüchsen vorgesehen sind. All das führt dazu, daß es nicht länger zu einem vorzeitigen Verschleiß der Federn, der Führungsschiene (n) und der sie in der Regel führenden Führungsbüchsen der Führungsschiene (n) selbst kommt. Die Aufteilung der Feder in mehrere kürzere Federn hat den weiteren Vorteil, daß härtere Federn eingesetzt werden können, mit denen bei kleineren Vorspannwegen die gewünschten Vorspannkräfte und im Arbeitsbereich in etwa die bisher üblichen Anpreßkräfte erreicht werden.
Wegen der Aufteilung der Feder in ein Federpaket mit mehreren hintereinander liegenden kürzeren Federn ist es auch möglich, progressiv wirkende Federkennlinien zu erhalten. Dies läßt sich zum Beispiel dadurch erreichen, daß das Federpaket aus verschieden steifen Federn besteht oder daß der Hubweg mindestens einer Feder des Federpaketes durch ein Distanzelement begrenzt ist. Als Distanzelement kann eine Führungsbüchse ausgestaltet sein.
Bei Einspannvorrichtungen ist es in der Regel üblich, daß der Hubmechaniεmus sowohl für das Stellglied als auch für die Zentrierglocke jeweils eigene Führungsschienen mit zugeordneten Federn aufweisen. Dies ist jedenfalls dann der Fall, wenn das Stellglied an einer einseitigen Raumkurve geführt ist und ein Höhenausgleich für die Behälter vorgesehen sein soll, den die Zentrierglocke selbst nicht übernehmen kann. Sofern jedoch diese Voraussetzungen nicht vorliegen, weil zum Beispiel das Stellglied in einer zv/eiseitigen Raumkurve geführt ist und/oder kein Höhenausgleich erforderlich ist, oder der Höhenausgleich von der Zentrierglocke übernommen werden kann, ist es im Rahmen der Erfindung möglich, nur für das Stellglied oder nur für die Zentrierglocke die Aufteilung der Feder in mehrere kürzere Federn vorzusehen. Deshalb sieht eine erste Ausgestaltung der Erfindung vor, daß auf einer Führungsschiene, die im Maschinengestell fixiert ist, das Stellglied axial verschiebbar gelagert ist, und daß eine weitere Führungsschiene, die die Zentrierglocke trägt, axial verschiebbar im Maschinengestell gelagert ist und am Stellglied über das auf ihr gelagerte Federpaket abgestützt ist. Bei dieser Ausgestaltung findet also über die Feder der Höhenausgleich statt. Alternativ dazu oder auch gemeinsam mit diesen Maßnahmen zum Höhenausgleich sieht die Erfindung bei einer einseitigen Raumkurve in einer weiteren Ausgestaltung vor, daß auf einer Führungsschiene, die am Maschinengestell fixiert ist, das Stellglied axial verschiebbar gelagert und das Federpaket geführt und derart abgestützt ist, daß es das Stellglied gegen die Raumkurve drückt .
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
Figur 1 eine Flaschenbehandlungsmaschine teilweise in Seitenansicht und teilweise im Axialschnitt,
Figur 2a, 2b einen Hubmechanismus einer
Einspannvorrichtung der Behandlungs aschine nach Figur 1 in verschiedenen Funktionsstellungen in Seitenansicht,
Figur 3a, 3b den Hubmechanismus gemäß Figur 2a, 2b in den beiden Funktionsstellungen in Vorderansicht .
Die in der Zeichnung dargestellte Behandlungsmaschine ist für die Behandlung von Flaschen bestimmt, und zwar Teil einer Etikettiermaschine . Sie ist als Rundläufer mit an ihrem Umfang angeordneten Aufnahmeplätzen für Flaschen 1 ausgebildet, in denen die Flaschen 1 axial zwischen einer Trägerplatte 2 für den Boden der Flasche 1 und einer Zentrierglocke 3 für den Kopf der Flasche axial einspannbar sind. Die Trägerplatte 2 ist bei einer Etikettiermaschine als Drehteller ausgebildet, um die eingespannte Flasche 1 auf ihrem Behandlungsweg in verschiedene Drehstellungen zu bringen. Die Zentrierglocke 3 ist frei drehbar. Für die Hubbewegung einer jeden Zentrierglocke 3 ist jeweils ein Hubmechanismus 4 vorgesehen.
Der Hubmechanismus 4 besteht aus einer ersten Führungsschiene 5, einem auf ihr angeordneten Paket von drei Schraubenfedern 6a, 6b, 6c, die jeweils voneinander durch fliegend auf der Führungsschiene 5 gelagerten Führungsbüchsen 7a, 7b getrennt sind und sich am unteren Ende über eine Zentrierbüchse 8a an einem auf der Führungsschiene 5 axial festgelegten Widerlager 9 abstützen. Das Federpaket 6a, 6b, 6c ist am oberen Ende über eine weitere Führungsbüchse 8b an einem fliegend auf der Führungsschiene 5 gelagerten Widerlager 10a abgestützt, das Teil eines Stellgliedes 10 ist.
Das Stellglied 10 umfaßt einen Führungs- und Tragbügel 10b für eine Abtastrolle 10c. Das Widerlager 10a ist Teil dieses Führungs- und Tragbügels 10b. Der Führungs- und Tragbügel 10b ist mittels Gleitbüchsen lOd, lOe auf einer weiteren Führungsschiene 11 gelagert, die auf dem Gestell 12 der Behandlungsmaschine fixiert ist. Im Maschinengestell ist auch die erste Führungsschiene 5 mit einer Führungsbüchse Sc gelagert. Die Abtastrolle 10c wird durch ein aus Schraubenfedern 13a, 13b bestehendes Federpaket in Anlage an einer einseitigen zylindrischen Kurve 14 gehalten. Dazu ist das Federpaket 13a, 13b an seinem unteren Ende über eine Führungsbüchse 16a an einem auf der Führungsschiene 11 axial fixierten Widerlager 17a abgestützt. Auf der Führungsschiene 11 sind zwischen den beiden Federn 13a, 13b und am oberen Ende des Federpaketes 13a, 13b fliegend auf der Führungsschiene 11 gelagerte Führungsbüchsen 16b, 16c angeordnet. Über die obere Führungsbüchse 16c wirkt das Federpaket auf den. Führungsund Tragbügel 10 ein, so daß die von ihm getragene Abtastrolle 10c in Anlage an der Kurve 14 gehalten wird. Wie Figur 3a, 3b zeigt, weist der Hubmechanismus 4 zwei gleichartige Führungsschienen 11 mit Federpaketen 13a, 13b auf, die gemeinsam auf den Führungs- und Tragbügel 10b einwirken.
Die Figuren 2a, 2b und 3a, 3b zeigen zwei verschiedene Positionen für die Zentrierglocke 3. In der rechten Position befindet sich die Zentrierglocke 3 in einer angehobenen Position 14, weil die Steuerkurve 14 hier ihren oberen Bereich hat. In dieser Position sind beide Federpakete 6a, 6b, 6c, 13a, 13b möglichst nur vorgespannt, das heißt, sie haben ihre im Betrieb maximal mögliche Federlänge. In der in der Zeichnung dargestellten linken Position mit dem tieferliegenden Abschnitt der Steuerkurve 14 ist der Führungs- und Tragbügel 10b nach unten verlagert worden. Dabei hat er die Führungsschiene 5 mitgenommen. Sobald bei dieser Bewegung nach unten die Zentrierglocke 3 auf den Kopf der Flasche 1 aufsetzt, wird das Federpaket 6a, 6b, 6c mehr oder weniger, je nach Höhe der Flasche 1, zusammengedrückt. Bei diesen Bewegungen sorgen die Führungsbüchsen 7a, 7b, 8a, 8b, 8c, lOd, lOe, 16a, 16b, 16c dafür, daß es zu keinem Berühungskontakt der Federn 6a, 6b, 6c , 13a, 13b mit den Führungsschienen 5,11 kommt. Dadurch wird ein vorzeitiger Verschleiß der Federn 6a, 6b, 6c, 13a, 13b der Führungsstangen 5,11 und ihrer Führungsbüchsen 7a,7b,8a,8b,8c,10d,10ε,16a,16b,16c vermieden.
Um nichtlineare Federkennlinien für die einzelnen Federpakete zu erhalten, können die Federn 6a, 6b, 6c oder 13a, 13b aus verschieden steifen Federn aufgebaut sein. Vorzugsweise ist aber vorgesehen, daß der Hubweg einer der Federn mechanisch begrenzt ist. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die Führungsbüchsen anschlagen, bevor der volle mögliche Federweg ausgeschöpft ist.

Claims

A N S P R U C H E
1. Behandlungsmaschine für Behälter (1), insbesondere Flaschen, mit mehreren in Reihe hintereinander angeordneten und längs eines Behandlungsweges vorbewegten und dabei auf die Behälter
(1) axial einwirkenden Einspannvorrichtungen, die jeweils aus einer Trägerplatte (2) für den Boden der Behälter (1) und einer auf den Kopf der Behälter (1) absenkbaren Zentrierglocke (3) bestehen, deren Hubbewegung von einem Hubmechanismus (4) mit einem bei der Vorbewegung der Einspannvorrichtung eine Raumkurve (14) abtastenden Stellglied (10c) gesteuert wird, wobei der Hubmechanismus (4) mindestens eine Führungsschiene (5,11) mit einer Feder (6a, 6b, 6c, 13a, 13c) für die axiale Hubbewegung der Zentrierglocke (3) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Feder ( 6a, 6b, 6c , 13a, 13b) aus einem Paket von mehreren hintereinander liegenden kürzeren Federn besteht.
2. Behandlungsmaschine nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß auf einer Führungsschiene (11), die am Maschinengestell (12) fixiert ist, das Stellglied (10) axial verschiebbar gelagert ist, und daß eine weitere Führungsschiene (5) , die die Zentrierglocke (3) trägt, axial verschiebbar im Maschinengestell (12) gelagert und am Stellglied (10) über das auf ihr gelagerte Federpaket (6a, 6b, 6c) abgestützt ist .
3. Behandlungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß auf einer Führungsschiene (11) , die am Maschinengestell (12) fixiert ist, das Stellglied (10) axial verschiebbar gelagert und das Federpaket (13a, 13b) geführt und derart abgestützt ist, daß es das Stellglied (10) gegen die Raumkurve (14) drückt.
4. Behandlungsmaschine nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Federpaket (6a, 6b, 6c, 13a, 13b) verschieden steife Federn umfaßt .
5. Behandlungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Hubweg mindestens einer Feder des Federpaketes (6a, 6b, 6c, 13a, 13b) durch ein Distanzelement begrenzt ist
PCT/EP1998/004206 1997-07-11 1998-07-07 Behandlungsmaschine für behälter, insbesondere flaschen, mit einspannvorrichtung mit mehreren in reihe geschalteten federn WO1999002448A1 (de)

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DE29712254U DE29712254U1 (de) 1997-07-11 1997-07-11 Behandlungsmaschine für Behälter, insbesondere Flaschen, mit mehreren in Reihe hintereinander angeordneten Einspannvorrichtungen

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