WO2018095767A1 - Verfahren zum aufschrauben eines aufsatzes auf eine wasch- oder spülmittelflasche - Google Patents

Verfahren zum aufschrauben eines aufsatzes auf eine wasch- oder spülmittelflasche Download PDF

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WO2018095767A1
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WO
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phase
rotational speed
screwing
attachment
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Bernhard Orlich
Dannielle Paola BORGER
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Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
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    • 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
    • B67B3/26—Applications of control, warning, or safety devices in capping machinery
    • B67B3/261—Devices for controlling the tightening of threaded caps, e.g. testing the release torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
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    • 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
    • B67B3/206—Means for preventing rotation of the container or cap
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
    • B67B3/208—Electrical means responsive to the torque applied and acting on motor control means, e.g. strain gauges or power measurement means

Definitions

  • the invention relates to a method for industrial screwing on an essay on a bottle neck of a bottle, in particular a washing or detergent bottle.
  • Detergent bottle automatically filled and then automatically closed.
  • the attachment in the form of a screw cap with an internal thread is placed on the neck of the bottle and then rotated relative to the bottle until the attachment has reached an end position. Through the interaction of internal thread and external thread, the screw cap is firmly connected in the end position with the washing or washing-up liquid bottle.
  • Bottlenecks are to meet high demands on washing or detergent bottles. It is therefore known to provide a sealing element between the bottleneck and the screw cap. But even then it can not be assumed with certainty that in large quantities all such sealed bottles meet the high requirements in terms of tightness.
  • washing and rinsing bottles are increasingly sold by electronic commerce (e-commerce), so that when delivered by a parcel service, the bottle for a long time in any position, even with the bottle neck and the screw cap tilted down.
  • e-commerce electronic commerce
  • the washing or rinsing agent would rest directly on the sealing element.
  • a leaky seal would thus inevitably lead to leakage of the contents of the bottle.
  • the bottle contents are a washing or rinsing agent which contains ingredients for reducing the surface tension, even the smallest errors or
  • Screw has not reached its desired end position, so that a small gap remains between the sealing element and the sealing element opposite the sealing surface. It should also be borne in mind that, due to manufacturing tolerances, leaks may be present, even if the end position, for example by providing a stop for the screw cap, is reliably achieved. Due to the comparatively large neck diameter of the bottle, which the consumer perceived as advantageous and therefore demand, small (relative) manufacturing tolerances lead to quite large (absolute) deviations.
  • Screw cap is difficult or impossible to remove from the neck of the bottle.
  • the risk of cold welding is particularly great when the screw cap is screwed onto the neck of the bottle at a high rotational speed.
  • the rotational speed can not be reduced arbitrarily, since this increases the time required for screwing.
  • the invention is therefore based on the object to provide an industrial process by which a detergent or detergent bottle can be efficiently, reliably and tightly closed.
  • Embodiments of the invention can be taken from the dependent claims of claim 1.
  • the attachment is screwed in a first phase of the screwing at a first rotational speed and in a second phase of the screwing at a second rotational speed, wherein a ratio of first
  • Rotary speed to second rotational speed at least 1, 2 amounts.
  • This ratio ie the quotient of the first rotational speed to the second rotational speed, is also referred to below as the ratio A.
  • the bottle body comprises a front side and a rear side.
  • the movement of the bottle is limited by a holder that touches the bottle at the front and back of the bottle body.
  • the restriction is such that a counterforce can be exerted by the holder during screwing so that the attachment can be screwed.
  • the constraint is preferably a rotation constraint.
  • the counterforce is preferably a holding force which is preferably exerted by a guide.
  • the first rotational speed may also be referred to as the higher rotational speed and the second rotational speed as the lower rotational speed.
  • the idea of the invention is in other words, the industrial screwing, so the automated screwing in large quantities (preferably more than 1000 essays per hour) to divide into at least two phases, wherein in the first or upstream phase of the essay with a noticeable screwed higher rotational speed than in the second or downstream phase.
  • the inventive method thus provides an efficient and time-saving way, essays on washing or detergent bottles also with large inner diameter of the
  • the method according to the invention comprises providing the bottle. It is further preferred that the inner diameter of the bottle neck is between 33 mm and 70 mm. For such larger diameter bottles, it has been found that a second phase of screwing at a lower rotational speed has an even greater impact on the manufacturing tolerances. This is associated with the greater torque of the capping head.
  • the bottle with the bottleneck is fixed in the stationary method according to the invention, and the article performs a rotary motion.
  • the bottle rotates with the bottle neck and the attachment is fixed in place.
  • the first rotational speed and the second rotational speed are thus to be understood as rotational speeds which the attachment covers relative to the bottle neck or to the bottle, without it being important which component performs an absolute rotation and to what extent.
  • the method is carried out with bottles in which the bottle body comprises a front side and a rear side, and thus has a non-round cross section.
  • the method with bottles on the side, ie between front and Back, to have a handle performed. It is further preferred that the handle is continuous.
  • the inventive method preferably provides that the bottle is provided with a predefined orientation.
  • the bottle is preferably provided with a handle to the rear.
  • the inventive method is preferably based on a first transport section, in which the bottles are provided successively oriented in the direction of travel, for example, standing on a conveyor belt and / or guided by a guide, and the bottles are aligned so that the main axis of the flat cross-section of a each bottle with the direction of the first transport section is less than 30 °, preferably coincides.
  • the guide is a circular arc, this guide is the orientation of the bottle instead of the direction to take the tangent of the direction, so that the main axis of the flat cross section of each bottle with the tangent of the direction of the first transport section, smaller than 30 °, preferably coincides.
  • the tangent of the direction is used as a general term, since with straight guidance the tangent coincides with the direction of travel.
  • the attachment may for example be a cap, a spout or a combination of spout and cap. If an external thread is provided on an outer wall of the bottle neck, the attachment has a corresponding internal thread, so that the internal thread can be screwed onto the external thread. Alternatively, it is possible that the bottleneck is provided with an internal thread, so then the
  • the attachment corresponding external thread is assigned to the attachment.
  • the rotation of the attachment takes place about a central axis of external thread and internal thread. Prior to this, the attachment must be positioned centrally on the neck of the bottle so that the two threads can engage.
  • the first rotational speed may be substantially constant in the first phase.
  • Essentially constant here means that the
  • Rotational speed in a middle range of each phase should cover the middle 80% of the phase, not more than +/- 10% of one
  • Mean value of the rotational speed deviates.
  • the first rotational speed in the first phase and / or the second rotational speed in the second phase each follow a time-dependent, non-constant function.
  • the calculation of the ratio A is based on the corresponding mean value of the rotational speed in the first phase.
  • the first rotational speed in the first phase may be substantially constant, while the second rotational speed is not constant in the second phase. It is also conceivable that the second rotational speed in the second phase is substantially constant, while in the first phase, the first rotational speed varies.
  • a torque for screwing is set in the second phase, wherein when the torque is exceeded, a drive for
  • the torque can be between 1, 5 and 6 Newton meters (Nm). In a preferred embodiment, the torque is 2.5 to 5 Nm.
  • the drive may be provided between the drive and attachment a slip or magnetic coupling having a certain torque capacity.
  • the drive may be a servomotor which automatically stops at a certain engine load (torque). Also in this case, the screwing is stopped when exceeding the set torque.
  • the screwing process can also have more than two phases.
  • the first phase may be preceded by a start phase.
  • a further phase is provided between the first phase and the second phase.
  • the second phase according to the invention it should always always be the last phase in the AufschraubRIS in which the attachment reaches the end position relative to the bottleneck.
  • Anti-friction agents can be used between the cap and the bottle neck.
  • surfaces that come into contact with each other when the cap is screwed onto the bottle neck can be unilaterally or bilaterally
  • thermoplastic elastomer be coated thermoplastic elastomer.
  • the first rotational speed in the first phase may be more than 180 revolutions per minute (rpm).
  • rpm revolutions per minute
  • the first is
  • the time is an important influencing factor, which the industrial process for screwing permits.
  • the number of closing or screwing heads (Verschrauberponent) of a machine is decisive.
  • Bolting times for an attachment to a bottle can be less than 4 seconds - in particular embodiments, even below 2 seconds.
  • the screwing time per bottle can be between 1, 5 and 2.5 seconds.
  • the second rotational speed in the second phase can assume values between 80 and 150 rpm. In a preferred embodiment, the second rotational speed is 90 to 125 rpm.
  • the attachment lays down a first angle of rotation path relative to the bottleneck.
  • the essay places a second one relative to the bottleneck
  • the ratio of the first angle of rotation path to the second angle of rotation path is at least 1.5. This ratio, ie the quotient of the first angle of rotation path to the second angle of rotation path, is also referred to below as ratio B.
  • the ratio B can also assume values greater than 2. In one embodiment, the ratio B assumes values between 1, 5, and 2.5. If, for example, a value of 540 ° (1.5 turns) is assumed for the first angle of rotation path and 360 ° (one full revolution) for the second angle of rotation path, a ratio B of 1.5 is obtained.
  • a total rotation angle path in this example is 900 ° (2.5 turns).
  • the total angle of rotation travel depends on the design of the attachment and bottleneck.
  • a stop in the direction of rotation can be provided, which defines an end position of the attachment relative to the bottle neck.
  • end position is to understand the rotational position relative to the bottleneck, beyond which further rotation is only possible with extreme forces or leads to damage of essay and / or bottleneck.
  • the end position can also be defined as the perpendicular to the rotation axis placing a surface of the article on a corresponding counter surface of the bottle neck.
  • Counterface may be provided a sealing element made of softer material, so that the end position is only approximately determined depending on the acting torque and manufacturing tolerances. If in each case an equal torque is applied, the end position depends on the manufacturing tolerances of the individual components (attachment, bottleneck, if necessary
  • the end position in the direction of rotation of the attachment can differ by more than 10 ° for components that are actually identical.
  • the overall angle of rotation path also depends on an initial position with which the attachment is placed relatively on the bottleneck, viewed in the direction of rotation.
  • the initial position is arbitrary if a capping head, with which the attachment is screwed onto the bottle, engages the relevant attachment without a fixed angle of rotation reference and places it on the neck of the bottle.
  • the (extreme) case may occur that the internal threads and external threads are initially aligned in the direction of rotation with each other so that the individual threads engage immediately when the screwing begins.
  • the first angle of rotation travel is preferably less than a minimum angle of rotation travel that the attachment at least travels independently of said initial position when unscrewing. Even if after the attachment of the attachment to the neck of the bottle, the threads engage immediately, it is ensured that the essay does not match the high
  • Rotational speed of the first phase moves to the end position, which can lead to the unwanted cold welding. Rather, the second phase reliably begins before the end position with the reduced rotational speed and preferably with the set torque for stopping the screwing-on process.
  • a safety distance between the first Drehwinkelweg and minimal Drehwinkelweg is given so that the second phase is not too short.
  • the safety distance is preferably 10 to 30 °.
  • the closing head may have fixing means which are connected to a rotation axis of the
  • Closing head are inclined.
  • the fixing means abut the attachment when the capping head has gripped the attachment.
  • An angle of inclination (angle between a single fixing means and the axis of rotation) is greater than 3 or even 10 °.
  • Figure 1 schematically a washing or washing-up liquid bottle together with a
  • Figure 2 shows a rotation angle when screwing the article as a function of time
  • Figure 3 shows an embodiment of the article in the form of a screw cap
  • Figure 4 Perspective view of a bottle, without attachment, with a non-circular
  • Fig. 5 three bottles which are aligned one behind the other in the direction of travel.
  • FIG. 1 schematically shows a washing or rinsing agent bottle, which is designated by 10 and which will be referred to below as shortened by bottle.
  • the bottle 10 has a cylindrical main body 1 1 for receiving a washing or rinsing agent.
  • a conical transition region 12 is provided, to which a cylindrically formed neck 13 follows.
  • the bottle neck 13 is partially covered by an attachment 20, which is designed as a screw cap.
  • the screw 20 should have an internal thread, with a through the
  • Screw 20 concealed external thread on the bottle neck 13 is engaged.
  • the screw cap 20 By turning about an axis of rotation 1, the screw cap 20 can be screwed onto the bottle neck 13 or unscrew it in the reverse direction of rotation. Unscrewing the screw cap 20 onto the bottle neck 13 takes place here by means of a closing head 40.
  • the closing head 40 comprises a shaft 41, which is only partially shown.
  • the shaft 41 is driven by a drive, for example in the form of an electric motor.
  • Thread pitch of the inner gain or the external thread of the capping head 40 is moved in the direction of arrow 3 parallel to the axis of rotation 1.
  • the transmitted to the shaft 41 torque of the drive is transmitted via fixing means 42 to the screw 20.
  • a contact surface between the fixing means 42 and a cylindrical lateral surface of the screw cap 20 extends parallel to the axis of rotation. 1
  • the fixing means 42 should abut only with a certain pressure on the outer surface of the cylindrical screw 20, wherein between the fixing means 32 and the screw 20 via a frictional connection only a certain torque from the capping 40 can be transferred to the screw 20. If the screw cap 20 reaches a final position when unscrewing beyond which it would not be possible to screw on or only with too great forces, it would happen between the two
  • the bottle 10 stands on a support 4 and should be fixed by means not shown here so that a rotation of the bottle 10 about the rotation axis 1 is not possible.
  • the screw 20 with a certain torque can be screwed securely onto the bottle 10, without this slipping or twisting.
  • FIG. 2 shows, for one exemplary embodiment, a rotation angle when the attachment is screwed on as a function of time t.
  • the screwing process begins at a time to.
  • a first phase I the screw cap 20 is screwed onto the bottle neck 13 at a constant rotational speed.
  • the rotational speed corresponds to the slope of the straight line (ADWi / Ati) between the time to and a time ti, in which the first phase I is completed.
  • the screw cap 20 has been rotated from an initial position by a rotation angle DWi.
  • a second phase II follows. It starts with the time ti and ends with a time h. It can be seen that the slope of the rotation angle DW is smaller in the second phase than in the first phase I. Accordingly, the
  • Angle of rotation DW2 corresponds.
  • the rotation angle DW2 should be 720 °, which corresponds to two full revolutions.
  • the rotation angle DWi should be 540 ° (1, 5 turns), so that the screw cap 20 is rotated in the second phase II only by 180 °.
  • the rotational speed is more than twice as high as in the second phase II. Therefore, for the passage of a first angle of rotation path from the
  • FIG. 3 An embodiment of the attachment 20 is shown in FIG. 3.
  • the attachment is designed as a closure cap, which is designated by 30.
  • the closure cap 30 is cup-shaped and has an approximately cylindrical side wall 31, at one end of which a bottom 32 connects. Opposite the bottom 32 is an open end 33.
  • a receiving space 34 for receiving an upper end of the bottle neck 13 is provided.
  • the receiving space 34 is bounded by an outer wall 35 and the side wall 31, wherein the side wall 31 is a radially inner boundary.
  • an internal thread 36 is provided which can cooperate with the external thread on the bottle neck 13 of the bottle 10.
  • a sealing member 37 is arranged at an upper end of the receiving space 34. The sealing element 37 comes into abutment with an upper edge of the bottle neck 13 when the closure cap 30 reaches an end position during the screwing-on process. In the end position, a lower part of the side wall 31 is then inside the bottle neck 13.
  • the fixing means 42 of the locking head 40 of Figure 1 would abut the cap 30 at an upper part of the side wall 31 and on the outer wall 35. At the upper part, the side wall is slightly conical and runs obliquely towards the bottom 32. This would lead to a tilt angle between the voltage applied to the side wall 31 fixing means 42 and the Drehsache 1, which coincides with the central axis 38.
  • FIG. 3 shows a bottle according to the invention, on which an attachment 20 is screwed on.
  • the bottle 10 is a washing or rinsing agent bottle and comprises a front side 14 and a back side 15 (not visible in the figure since on the rear side), on one of the side sides 16 a handle 17 is formed, in the case of a continuous handle.
  • the bottle comprises a transition region 12 between main body 1 1 and bottle neck 13.
  • the inner diameter 18 is typical for a large opening (33-70 mm).
  • the cross-section of the bottle body is not circular, in this case, for example, approximately oval, with a major axis 19 seen in FIG.
  • Figure 5 shows a series of three bottles from the top view.
  • the bottles are identical and comprise a main axis 19, a front side 14, a rear side 15.
  • FIG. 5 shows a circular segment-like bottle guide which is limited by the inside and outside walls 51.
  • the Bottles move in the direction 50 in against Ur manufactureerides.
  • the main axis 19 of the bottle is co-linear with the tangent 52 of the direction 50, and thus coincide.
  • the first transport section is shown for example at 54 in which the bottles are provided. In a way 53, the Aufschraubvons Kunststoffe take place.
  • Another geometry of the direction for example, a linear guide is also possible.

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Abstract

Verfahren zum Aufschrauben eines Aufsatzes auf eine Wasch- oder Spülmittelflasche Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum industriellen Aufschrauben eines Aufsatzes (20) auf einen Flaschenhals (13) einer Flasche, insbesondere einer Wasch- oder Spülmittelflasche (10). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Aufsatz (20) in einer ersten Phase des Aufschraubens mit einer ersten Drehgeschwindigkeit und in einer zweiten Phase des Aufschraubens mit einer zweiten Drehgeschwindigkeit aufgeschraubt wird, wobei ein Verhältnis von erster Drehgeschwindigkeit zu zweiter Drehgeschwindigkeit wenigstens 1,2 beträgt. Die Bewegung der Flasche wird durch eine Halterung, die an der Frontseite (14) und Rückseite (15) des Flaschenkörpers (11) die Flasche berührt, in derart eingeschränkt, dass durch die Halterung eine Gegenkraft während des Aufschraubens ausgeübt werden kann so, dass der Aufsatz (20) aufgeschraubt werden kann.

Description

„Verfahren zum Aufschrauben eines Aufsatzes auf eine Wasch- oder Spülmittelflasche"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum industriellen Aufschrauben eines Aufsatzes auf einen Flaschenhals einer Flasche, insbesondere einer Wasch- oder Spülmittelflasche.
Es ist bekannt, dass bei der Bereitstellung in großen Mengen eine Wasch- oder
Spülmittelflasche automatisch abgefüllt und danach automatisch verschlossen wird. Bei einer Wasch- oder Spülmittelflasche, deren Flaschenhals ein Außengewinde aufweist, wird dabei der Aufsatz in Form eines Schraubverschlusses mit einem Innengewinde auf den Flaschenhals gesetzt und dann relativ zur Flasche verdreht, bis der Aufsatz eine Endposition erreicht hat. Durch das Zusammenwirken von Innengewinde und Außengewinde ist der Schraubverschluss in der Endposition fest mit der Wasch- oder Spülmittelflasche verbunden.
Hinsichtlich der Dichtheit der Verbindung zwischen dem Schraubverschluss und dem
Flaschenhals sind bei Wasch- oder Spülmittelflaschen hohe Anforderungen zu erfüllen. Es ist daher bekannt, ein Dichtungselement zwischen Flaschenhals und Schraubverschluss vorzusehen. Aber auch dann kann nicht mit Sicherheit davon ausgegangen werden, dass bei großen Stückzahlen alle derart abgedichteten Flaschen die hohen Anforderungen bezüglich Dichtheit erfüllen.
Beispielsweise werden Wasch- und Spülmittelflaschen im wachsenden Maße durch den elektronischen Handel (eCommerce) vertrieben, so dass bei einer Auslieferung durch einen Paketdienst sich die Flasche für längere Zeit in beliebiger Position, auch mit dem Flaschenhals und dem Schraubverschluss nach unten geneigt, befinden kann. Im letztgenannten Fall würde das Wasch- oder Spülmittel direkt an dem Dichtungselement anliegen. Ein undichter Verschluss würde somit unweigerlich zu einer Leckage des Flascheninhalts führen. Insbesondere wenn es sich bei dem Flascheninhalt um ein Wasch- oder Spülmittel handelt, das Inhaltsstoffe zur Reduktion der Oberflächenspannung beinhaltet, können bereits kleinste Fehler oder
Unregelmäßigkeiten bei dem industriellen Aufschrauben später zur unerwünschten Leckage führen. So kann der Fall auftreten, dass beim industriellen Aufschrauben der
Schraubverschluss seine gewünschte Endposition nicht erreicht hat, so dass zwischen Dichtungselement und der dem Dichtungselement gegenüberliegende Dichtfläche ein kleiner Spalt verbleibt. Auch ist zu bedenken, dass aufgrund von Fertigungstoleranzen Undichtigkeiten gegeben sein können, selbst wenn die Endposition, beispielsweise durch Vorsehen eines Anschlags für den Schraubverschluss, sicher erreicht wird. Aufgrund des vergleichsweise großen Halsdurchmessers der Flasche, welcher vom Konsumenten als vorteilhaft empfunden und daher nachgefragt wird, führen kleine (relative) Fertigungstoleranzen zu recht großen (absoluten) Abweichungen.
Zudem ist bekannt, für das Aufschrauben des Schraubverschlüsse ein Drehmoment zu definieren, bei dessen Überschreitung das Aufdrehen des Schraubverschlusses gestoppt wird. Bei großen Drehmomenten besteht jedoch die Gefahr, dass es zu einem„Verschweißen" (Kaltverschweißung) des Schraubverschlusses kommt. Ein derart verschweißter
Schraubverschluss lässt sich nur mit Mühe oder gar nicht mehr vom Flaschenhals lösen. Die Gefahr der Kaltverschweißung ist besonders groß, wenn der Schraubverschluss mit einer hohen Drehgeschwindigkeit auf den Flaschenhals aufgeschraubt wird. Umgekehrt lässt sich die Drehgeschwindigkeit auch nicht beliebig verringern, da dadurch die benötigte Zeit für das Aufschrauben ansteigt. Bei einer industriellen Bereitstellung mit entsprechend großen
Stückzahlen sollte aber die Zeit, die für das Aufschrauben eines Schraubverschlusses auf die Flasche benötigt wird, möglichst klein gehalten werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein industrielles Verfahren bereit zu stellen, durch das eine Wasch- oder Spülmittelflasche effizient, zuverlässig und dicht verschlossen werden kann.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mit Anspruch 1 gelöst.
Ausführungsbeispiele der Erfindung können den von Anspruch 1 abhängigen Unteransprüchen entnommen werden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Aufsatz in einer ersten Phase des Aufschraubens mit einer ersten Drehgeschwindigkeit und in einer zweiten Phase des Aufschraubens mit einer zweiten Drehgeschwindigkeit aufgeschraubt wird, wobei ein Verhältnis von erster
Drehgeschwindigkeit zu zweiter Drehgeschwindigkeit wenigstens 1 ,2 beträgt. Dieses Verhältnis, also der Quotient aus erster Drehgeschwindigkeit zu zweiter Drehgeschwindigkeit, wird im Folgenden auch als Verhältnis A bezeichnet.
Erfindungsgemäß umfasst wobei der Flaschenkörper eine Frontseite und eine Rückseite. Beim Aufschrauben wird die Bewegung der Flasche durch eine Halterung, die an der Frontseite und Rückseite des Flaschenkörpers die Flasche berührt, eingeschränkt. Die Einschränkung ist derart dass durch die Halterung eine Gegenkraft während des Aufschraubens ausgeübt werden kann so, dass der Aufsatz aufgeschraubt werden kann. Die Einschränkung ist vorzugsweise eine Rotationseinschränkung. Die Gegenkraft ist vorzugsweise eine Haltekraft die vorzugsweise durch eine Führung ausgeübt wird. Durch die vorliegende Erfindung ist das Halten der Flasche am Flaschenhals zum Aufschrauben des Aufsatzes nicht nötig, und sogar unerwünscht. Durch die vorliegende Erfindung wird Zeitgewonnen und es können kleine aufschraub Toleranzen erzielt werden. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung beträgt das Verhältnis A wenigstens 1 ,5 oder wenigstens 2. Beispielsweise kann das Verhältnis A zwischen 1 ,5 und 2,5 liegen. Bei einem Verhältnis A gleich 2 dreht der Aufsatz in der ersten Phase doppelt so schnell wie in der zweiten Phase.
Da das Verhältnis A größer als 1 ist, kann die erste Drehgeschwindigkeit auch als höhere Drehgeschwindigkeit und die zweite Drehgeschwindigkeit als niedrigere Drehgeschwindigkeit bezeichnet werden. Die Idee der Erfindung besteht mit anderen Worten darin, das industrielle Aufschrauben, also das automatisierte Aufschrauben in großen Stückzahlen (vorzugsweise mehr als 1000 Aufsätze pro Stunde), in wenigstens zwei Phasen zu unterteilen, wobei in der ersten oder vorgeschalteten Phase der Aufsatz mit einer merklich höheren Drehgeschwindigkeit aufgeschraubt wird als in der zweiten oder nachgeschalteten Phase.
Durch die Aufteilung des Aufschraubprozesses in die wenigstens zwei Phasen lässt sich die gesamt benötigte Zeit für das Aufschrauben des Aufsatzes relativ klein halten, wobei bedingt durch die niedrigere Drehgeschwindigkeit in der zweiten Phase die Gefahr einer
Kaltverschweißung deutlich reduziert werden oder gar ausgeschlossen werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet somit eine effiziente und zeitsparende Möglichkeit, Aufsätze auf Wasch- oder Spülmittelflaschen auch mit großen Innendurchmesser des
Flaschenhalses aufzuschrauben, ohne dass dabei die Gefahr besteht, dass es zu der unerwünschten Kaltverschweißung kommt.
Vorzugsweise umfasst das erfindungsgemäße Verfahren das Bereitstellen der Flasche. Weiter bevorzugt ist, dass der Innendurchmesser des Flaschenhalses zwischen 33 mm und 70 mm ist. Bei solchen Flaschen mit größerem Flaschenhalsinnendurchmesser wurde festgestellt dass eine zweite Phase des Aufschraubens mit einer geringeren Drehgeschwindigkeit einen noch größeren Einfluss auf die Fertigtoleranzen hat. Dies wird mit dem größeren Drehmoment des Verschließkopfes assoziiert.
Vorzugsweise wird die Flasche mit dem Flaschenhals im erfindungsgemäßen Verfahren ortsfest fixiert, und der Aufsatz vollführt eine Drehbewegung. Erfindungsgemäß soll jedoch auch der Fall abgedeckt sein, dass sich die Flasche mit dem Flaschenhals dreht und der Aufsatz ortsfest fixiert ist. Unter der ersten Drehgeschwindigkeit und der zweiten Drehgeschwindigkeit sind somit Drehgeschwindigkeiten zu verstehen, die der Aufsatz relativ zum Flaschenhals bzw. zur Flasche zurücklegt, ohne dass es darauf ankommt, welches Bauteil in welchen Umfang eine Absolutdrehung vollführt.
Erfindungsgemäß wird das Verfahren mit Flaschen durchgeführt in der der Flaschenkörper eine Frontseite und eine Rückseite umfasst, und somit einen nicht runden Querschnitt aufweist. Vorzugsweise wird das Verfahren mit Flaschen die an der Nebenseite, also zwischen Front und Rückseite, einen Griff aufweisen durchgeführt. Es wird weiterhing bevorzugt dass der Griff durchgehend ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vorzugsweise vor, dass die Flasche mit einer vordefinierten Orientierung bereitgestellt wird. Insbesondere bei einer Flasche mit griff, wird die Flasche vorzugsweise mit griff nach hinten bereitgestellt.
Das erfindungsgemäße Verfahren geht vorzugsweise von einem ersten Transportabschnitt aus, in dem die Flaschen hintereinander in Laufrichtung ausgerichtet bereitgestellt werden, beispielsweise auf einem Transportband stehend und/oder durch einen Führung geführt werden, und die Flaschen so ausgerichtet sind, dass die Hauptachse des flachen Querschnitts einer jeden Flasche mit der Laufrichtung des ersten Transportabschnitts, kleiner als 30° ist, vorzugsweise zusammenfällt. In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Führung einen Kreisbogen, dabei ist führ die Orientierung der Flasche statt die Laufrichtung die Tangente der Laufrichtung zu nehmen, so dass die Hauptachse des flachen Querschnitts einer jeden Flasche mit der Tangente der Laufrichtung des ersten Transportabschnitts, kleiner als 30° ist, vorzugsweise zusammenfällt. Die Tangente der Laufrichtung wird als allgemeiner Begriff verwendet, da bei geradelinige Führung die Tangente mit der Laufrichtung zusammenfällt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren, ist es möglich das Aufschrauben des Aufsatzes durchzuführen ohne dass die Flasche durch eine Zange festgehalten werden muss. Es wird bevorzugt, dass die Rotation der Flasche durch eine Führung unterbindet ist.
Der Aufsatz kann beispielsweise eine Verschlusskappe, ein Ausgießer oder eine Kombination aus Ausgießer und Verschlusskappe sein. Wenn ein Außengewinde an einer Außenwand des Flaschenhalses vorgesehen, weist der Aufsatz ein korrespondierendes Innengewinde auf, so dass sich das Innengewinde auf das Außengewinde aufschrauben lässt. Alternativ ist möglich, dass der Flaschenhals mit einem Innengewinde versehen ist, sodass dann das
korrespondierende Außengewinde dem Aufsatz zugeordnet ist. Die Drehung des Aufsatzes erfolgt dabei um eine Mittelachse von Außengewinde und Innengewinde. Zuvor muss der Aufsatz mittig auf dem Flaschenhals positioniert werden, damit die beiden Gewinde in Eingriff kommen können.
Die erste Drehgeschwindigkeit kann in der ersten Phase im Wesentlichen konstant sein. Für die zweite Drehgeschwindigkeit gilt das Gleiche: auch sie kann während der zweiten Phase im Wesentlichen konstant sein. Im Wesentlichen konstant soll hier bedeuten, dass die
Drehgeschwindigkeit in einem mittleren Bereich der jeweiligen Phase, wobei der mittlere Bereich die mittleren 80 % der Phase abdecken soll, nicht mehr als +/- 10 % von einem
Mittelwert der Drehgeschwindigkeit abweicht. Es ist jedoch auch möglich, dass die erste Drehgeschwindigkeit in der ersten Phase und/oder die zweite Drehgeschwindigkeit in der zweiten Phase jeweils einer zeitabhängigen, nicht konstanten Funktion folgen. In diesem Fall wird für die Berechnung des Verhältnisses A der entsprechende Mittelwert der Drehgeschwindigkeit in der ersten Phase zu Grunde gelegt. Die erste Drehgeschwindigkeit in der ersten Phase kann im Wesentlichen konstant sein, während die zweite Drehgeschwindigkeit in der zweiten Phase nicht konstant ist. Auch ist es denkbar, dass die zweite Drehgeschwindigkeit in der zweiten Phase im Wesentlichen konstant ist, während in der ersten Phase die erste Drehgeschwindigkeit variiert.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der zweiten Phase ein Drehmoment für das Aufschrauben eingestellt, wobei bei Überschreitung des Drehmoments ein Antrieb zum
Aufschrauben gestoppt oder eine Verbindung zwischen Aufsatz und Antrieb gelöst wird. Das Drehmoment kann zwischen 1 ,5 und 6 Newtonmeter (Nm) betragen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt das Drehmoment 2,5 bis 5 Nm.
Beispielsweise kann zwischen Antrieb und Aufsatz eine Rutsch- oder Magnetkupplung vorgesehen sein, die eine bestimmte Drehmomentkapazität aufweist. Wird nun der Aufsatz aufgeschraubt und wird dieser in die Nähe einer Endposition bzw. in seine Endposition gedreht, steigt das für das weitere Drehen notwendige Drehmoment sprunghaft an, sodass die Rutschoder Magnetkupplung durchrutscht und ein weiteres Drehen nicht mehr erfolgt. Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei dem Antrieb um einen Servomotor handeln, welcher bei einer bestimmten Motorlast (Drehmoment) automatisch stoppt. Auch in diesem Fall wird das Aufschrauben bei Überschreitung des eingestellten Drehmoments gestoppt.
Es sei darauf hingewiesen, dass der Aufschraubprozess auch mehr als zwei Phasen aufweisen kann. Beispielsweise kann der ersten Phase eine Startphase vorgeschaltet sein. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass zwischen der ersten Phase und der zweiten Phase eine weitere Phase vorgesehen ist. Bei der zweiten Phase gemäß der Erfindung soll es sich aber jeweils immer um die letzte Phase im Aufschraubprozess handeln, in der der Aufsatz die Endposition relativ zum Flaschenhals erreicht.
Zwischen dem Aufsatz und dem Flaschenhals können reibungsreduzierende Mittel verwendet werden. Beispielsweise können Flächen, die beim Aufschrauben des Aufsatzes auf den Flaschenhals miteinander in Kontakt treten, einseitig oder beidseitig mit einem
thermoplastischen Elastomer beschichtet sein.
Die erste Drehgeschwindigkeit in der ersten Phase kann mehr als 180 Umdrehungen pro Minute (rpm) betragen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die erste
Drehgeschwindigkeit mehr als 200 rpm oder gar mehr als 300 rpm. Für die Einstellung der Drehgeschwindigkeiten ist die Zeit eine wichtige Einflussgröße, welche der industrielle Prozess zur Verschraubung zulässt. Hier ist die Anzahl der Verschliess- oder Verschrauberköpfe (Verschrauberstände) einer Maschine massgebend. So kann mit einer Maschine mit 8 Verschrauberständen eine sehr viel höhere Durchsatzleistung erbracht werden als mit einem einzelnen Verschrauberkopf. Verschraubungszeiten für einen Aufsatz auf eine Flasche können unterhalb von 4 Sekunden liegen - in besonderen Ausführungsformen auch unterhalb von 2 Sekunden. Beispielsweise kann die Verschraubungszeit pro Flasche zwischen 1 ,5 und 2,5 Sekunden betragen.
Die zweite Drehgeschwindigkeit in der zweiten Phase kann Werte zwischen 80 und 150 rpm annehmen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die zweite Drehgeschwindigkeit 90 bis 125 rpm.
In der ersten Phase legt der Aufsatz relativ zum Flaschenhals einen ersten Drehwinkelweg zurück. In der zweiten Phase legt der Aufsatz relativ zum Flaschenhals einen zweiten
Drehwinkelweg zurück. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung beträgt das Verhältnis von erstem Drehwinkelweg zu zweitem Drehwinkelweg wenigstens 1 ,5. Dieses Verhältnis, also der Quotient aus erstem Drehwinkelweg zu zweitem Drehwinkelweg, wird im Folgenden auch als Verhältnis B bezeichnet.
Das Verhältnis B kann auch Werte größer als 2 annehmen. In einem Ausführungsbeispiel nimmt das Verhältnis B Werte zwischen 1 ,5 und 2,5 an. Wird beispielsweise für den ersten Drehwinkelweg ein Wert von 540° (1 ,5 Umdrehungen) und für den zweiten Drehwinkelweg 360° (eine volle Umdrehung) unterstellt, ergibt sich ein Verhältnis B von 1 ,5. Ein Gesamt- Drehwinkelweg beträgt in diesem Beispiel 900° (2,5 Umdrehungen).
Der Gesamt-Drehwinkelweg hängt von der Ausgestaltung von Aufsatz und Flaschenhals ab. Beispielsweise kann ein Anschlag in Drehrichtung vorgesehen sein, der eine Endposition des Aufsatzes relativ zum Flaschenhals definiert. Unter Endposition ist dabei die Drehposition relativ zum Flaschenhals zu verstehen, über die hinaus ein Weiterdrehen nur mit extremen Kräften möglich ist oder zur Beschädigung von Aufsatz und/oder Flaschenhals führt. Die Endposition kann aber auch das zur Drehachse senkrechten Aufsetzen einer Fläche des Aufsatzes auf eine entsprechende Gegenfläche des Flaschenhalses definiert sein. Zwischen Fläche und
Gegenfläche kann ein Dichtungselement aus weicherem Material vorgesehen sein, sodass in Abhängigkeit des wirkenden Drehmoments und von Fertigungstoleranzen die Endposition nur ungefähr festgelegt ist. Wird jeweils ein gleiches Drehmoment angelegt, hängt die Endposition von den Fertigungstoleranzen der einzelnen Bauteilen ab (Aufsatz, Flaschenhals, ggf.
Dichtungselement), wobei sich die Einzeltoleranzen der Bauteile auch addieren können. Trotz gleichem Drehmoment kann sich die Endposition in Drehrichtung des Aufsatzes um mehr als 10° bei eigentlich baugleichen Bauteilen unterscheiden. Der Gesamt-Drehwinkelweg hängt auch ab von einen Anfangsposition, mit der der Aufsatz - in Drehrichtung gesehen - relativ auf den Flaschenhals gesetzt wird. Die Anfangsstellung ist beliebig, wenn ein Verschließkopf, mit dem der Aufsatz auf die Flasche geschraubt wird, den betreffenden Aufsatz ohne festgelegten Drehwinkelbezug greift und auf den Flaschenhals setzt. Hier kann der (Extrem-) Fall auftreten, dass Innengewinde und Außengewinde anfänglich so in Drehrichtung zueinander ausgerichtet sind, dass die einzelnen Gewindegänge sofort in Eingriff kommen, wenn das Aufschrauben beginnt. In einem anderen (Extrem-)Fall kann es einer fast vollständigen Umdrehung des Aufsatzes bedürfen, bis die betreffenden Gewindegänge in Eingriff kommen. Es ist daher ein Verschließkopf denkbar, durch den der Aufsatz in einer vorbestimmten Drehposition aufgenommen wird. Dadurch ist es möglich, die Anfangsposition des Aufsatzes - in Drehrichtung gesehen - relativ zur Flasche zu definieren. Damit kann eine etwaige Leerdrehung zum Beginn des Aufschraubens vermieden werden bzw. deren Ausmaß eingestellt werden.
Der erste Drehwinkelweg ist vorzugsweise kleiner als ein minimaler Drehwinkelweg, den der Aufsatz beim Aufschrauben unabhängig von besagter Anfangsposition mindestens zurücklegt. Selbst wenn nach erfolgtem Aufsetzen des Aufsatzes auf den Flaschenhals die Gewindegänge sofort in Eingriff kommen, ist sichergestellt, dass der Aufsatz nicht mit der hohen
Drehgeschwindigkeit der ersten Phase in die Endposition fährt, was zu dem unerwünschten Kaltschweißen führen kann. Vielmehr beginnt zuverlässig vor der Endposition die zweite Phase mit der reduzierten Drehgeschwindigkeit und bevorzugt mit dem eingestellten Drehmoment zum Stoppen des Aufschraubprozesses. Vorzugsweise ist ein Sicherheitsabstand zwischen erstem Drehwinkelweg und minimalen Drehwinkelweg gegeben, damit die zweite Phase nicht zu kurz gerät. Der Sicherheitsabstand beträgt vorzugsweise 10 bis 30°.
Der Verschließkopf kann Fixierungsmittel aufweisen, die zu einer Drehachse des
Verschließkopfes geneigt sind. Die Fixierungsmittel liegen an dem Aufsatz an, wenn der Verschließkopf den Aufsatz gegriffen hat. Ein Neigungswinkel (Winkel zwischen einem einzelnen Fixierungsmittel und der Drehachse) ist größer als 3 oder gar 10°. Durch eine Relativverschiebung des Verschließkopfes zum Aufsatz parallel zur Drehachse bzw. durch eine entsprechende Kraft parallel zur Drehachse lässt sich bedingt durch den Neigungswinkel der Druck der Fixierungsmittel auf den Aufsatz und somit das übertragbare Drehmoment zwischen Verschließkopf und Aufsatz einstellen.
Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 schematisch eine Wasch- oder Spülmittelflasche zusammen mit einem
Verschließkopf, mit dem sich ein Aufsatz auf die Wasch- oder Spülmittelflasche aufschrauben lässt;
Figur 2 einen Drehwinkel beim Aufschrauben des Aufsatzes in Abhängigkeit von der Zeit;
Figur 3 ein Ausführungsbeispiel für den Aufsatz in Form eines Schraubverschlusses;
Figur 4 Perspektivansicht einer Flasche, ohne Aufsatz, mit einem nicht kreisrunden
Querschnitt des Hauptkörpers.
und
Fig. 5 drei Flaschen die hintereinander in Laufrichtung ausgerichtet sind.
Figur 1 zeigt schematisch eine Wasch- oder Spülmittelflasche, die mit 10 bezeichnet ist und die im Folgenden verkürzt mit Flasche bezeichnet wird. Die Flasche 10 weist einen zylindrischen Hauptkörper 1 1 zur Aufnahme eines Wasch- oder Spülmittels auf. An einem oberen Ende des Hauptkörpers 1 1 ist ein konischer Übergangsbereich 12 vorgesehen, an dem sich ein zylindrisch ausgebildeter Flaschenhals 13 anschließt. In Figur 1 wird der Flaschenhals 13 teilweise durch einen Aufsatz 20 verdeckt, der als Schraubverschluss ausgebildet ist. Der Schraubverschluss 20 soll ein Innengewinde aufweisen, das mit einem durch den
Schraubverschluss 20 verdeckten Außengewinde am Flaschenhals 13 in Eingriff steht.
Durch Drehen um eine Drehachse 1 lässt sich der Schraubverschluss 20 auf den Flaschenhals 13 schrauben bzw. in umgekehrter Drehrichtung von diesem abschrauben. Das Aufdrehen des Schraubverschlusses 20 auf den Flaschenhals 13 erfolgt hier durch einen Verschließkopf 40. Der Verschließkopf 40 umfasst eine Welle 41 , die nur teilweise dargestellt ist. Die Welle 41 wird von einem Antrieb beispielsweise in Form eines Elektromotors angetrieben.
Wenn der Verschließkopf 40 in der in Figur 1 dargestellten Drehrichtung 2 gedreht wird, wird der Schraubverschluss 20 auf den Flaschenhals 13 aufgedreht. Bedingt durch die
Gewindesteigung des Innengewinnes bzw. des Außengewinde wird der Verschließkopf 40 in Richtung des Pfeils 3 parallel zur Drehachse 1 verschoben.
Das auf die Welle 41 übertragene Drehmoment des Antriebs wird über Fixierungsmittel 42 auf den Schraubverschluss 20 übertragen. Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 erstreckt sich eine Kontaktfläche zwischen den Fixierungsmittel 42 und einer zylindrischen Mantelfläche des Schraubverschlusses 20 parallel zur Drehachse 1. Die Fixierungsmittel 42 sollen nur mit einem bestimmten Druck an der Außenfläche des zylinderförmigen Schraubverschlusses 20 anliegen, wobei zwischen den Fixierungsmittel 32 und dem Schraubverschluss 20 über einen Kraftschluss nur ein bestimmtes Drehmoments von den Verschließkopf 40 auf den Schraubverschluss 20 übertragen werden kann. Erreicht der Schraubverschluss 20 beim Aufschrauben eine Endposition, über die hinaus ein Aufschrauben nicht möglich bzw. nur mit zu großen Kräften möglich wäre, kommt es zwischen den
Fixierungsmittel 42 und dem Schraubverschluss 20 wie bei einer Rutschkupplung zu einer relativen Drehbewegung.
Die Flasche 10 steht auf einer Auflage 4 und soll durch hier nicht dargestellte Mittel derart fixiert sein, dass eine Drehung der Flasche 10 um die Drehachse 1 nicht möglich ist. Somit lässt sich der Schraubverschluss 20 mit einem bestimmten Drehmoment sicher auf die Flasche 10 schrauben, ohne dass diese dabei verrutscht oder verdreht.
Figur 2 zeigt für ein Ausführungsbeispiel einen Drehwinkel beim Aufschrauben des Aufsatzes in Abhängigkeit von der Zeit t. Der Aufschraubprozess beginnt zu einem Zeitpunkt to. In einer ersten Phase I wird der Schraubverschluss 20 mit einer konstanten Drehgeschwindigkeit auf den Flaschenhals 13 geschraubt. Die Drehgeschwindigkeit entspricht dabei der Steigung der Geraden (ADWi/Ati) zwischen dem Zeitpunkt to und einem Zeitpunkt ti , in dem die erste Phase I beendet ist. Zum Ende der Phase I ist der Schraubverschluss 20 ausgehend von einer Anfangsposition um einen Drehwinkel DWi verdreht worden.
Nach der ersten Phase I schließt sich eine zweite Phase II an. Sie beginnt mit dem Zeitpunkt ti und endet mit einem Zeitpunkt h. Zu erkennen ist, dass die Steigung des Drehwinkels DW in der zweiten Phase kleiner ist als in der ersten Phase I. Entsprechend ist die
Drehgeschwindigkeit in der zweiten Phase II kleiner als die Drehgeschwindigkeit in der ersten Phase I. Im Zeitpunkt h erreicht der Schraubverschluss 20 die Endposition, die einem
Drehwinkel DW2 entspricht.
Die Drehgeschwindigkeiten ADWi/Ati und ADWn/Atn sind über die gesamte Phase jeweils konstant. Etwaige Beschleunigungs- oder Abbremsvorgänge sind in Figur 2 nicht dargestellt.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 2 soll der Drehwinkel DW2 720° betragen, was zwei volle Umdrehungen entspricht. Der Drehwinkel DWi soll 540° betragen (1 ,5 Umdrehungen), so dass der Schraubverschluss 20 in der zweiten Phase II nur noch um 180° gedreht wird. Die
Drehgeschwindigkeit ist in der ersten Phase I mehr als doppelt so groß wie in der zweiten Phase II. Daher wird für die Zurücklegung eines ersten Drehwinkelwegs von der
Anfangsposition (Drehwinkel gleich 0) zu dem Drehwinkel DWi , der deutlich größer ist als ein zweiter Drehwinkelweg (DW2 - DWi), nur geringfügig mehr Zeit benötigt wie für den zweiten Drehwinkelweg. Die zweite oder niedrigere Drehwinkelgeschwindigkeit am Ende des Aufschraubprozesses hilft, das Risiko einer Kaltverschweißung von Schraubverschluss 20 und Flaschenhals 13 zu reduzieren oder sogar auf null zu setzen. Durch die erste oder höhere Drehgeschwindigkeit in der ersten Phase I wird die für das Aufschrauben benötigte Gesamtzeit (t2-to) gering gehalten. Der Aufschraubprozess kann so gestaltet sein, dass in der zweiten Phase II wenigstens ein Drehwinkelweg von 30° zurückgelegt wird.
Ein Ausführungsbeispiel für den Aufsatz 20 zeigt Figur 3. Der Aufsatz ist als Verschlusskappe ausgebildet, die mit 30 bezeichnet wird. Die Verschlusskappe 30 ist becherförmig ausgebildet und weist eine in etwa zylindrische Seitenwand 31 auf, an deren einem Ende sich ein Boden 32 anschließt. Dem Boden 32 gegenüberliegend befindet sich ein offenes Ende 33.
Ungefähr in der Mitte zwischen dem Boden 32 und dem offenen Ende 33 ist ein Aufnahmeraum 34 zur Aufnahme eines oberen Endes des Flaschenhalses 13 vorgesehen. Der Aufnahmeraum 34 wird begrenzt durch eine Außenwand 35 und die Seitenwand 31 , wobei die Seitenwand 31 eine radial innenliegende Begrenzung darstellt. An der Innenseite oder an der dem
Aufnahmeraum zugewandten Seite der Außenwand 35 ist ein Innengewinde 36 vorgesehen, das mit dem Außengewinde am Flaschenhals 13 der Flasche 10 zusammenwirken kann. An einem oberen Ende des Aufnahmeraums 34 ist ein Dichtungselement 37 angeordnet. Das Dichtungselement 37 kommt zur Anlage mit einem oberen Rand des Flaschenhalses 13, wenn die Verschlusskappe 30 im Aufschraubprozess eine Endposition erreicht. In der Endposition befindet sich ein unterer Teil der Seitenwand 31 dann innerhalb des Flaschenhalses 13.
Die Fixierungsmittel 42 des Verschließkopfes 40 der Figur 1 würden bei der Verschlusskappe 30 an einem oberen Teil der Seitenwand 31 bzw. an der Außenwand 35 anliegen. An dem oberen Teil ist die Seitenwand leicht konisch ausgebildet und läuft schräg auf den Boden 32 zu. Dies würde zu einem Neigungswinkel zwischen den an der Seitenwand 31 anliegenden Fixierungsmittel 42 und der Drehsache 1 führen, die mit der Mittelachse 38 zusammenfällt.
Figur 3 stellt eine Erfindungsgemäße Flasche dar, auf der ein Aufsatz 20 aufgeschraubt wird. Die Flasche 10 ist eine Wasch- oder Spülmittelflasche und umfasst eine Frontseite 14 und eine Rückseite 15 (nicht in der Figur zu sehen da auf der Rückseite), an einer der Nebenseiten 16 ist ein Griff 17 ausgebildet, in dem Fall ein durchgehender Griff. Die Flasche umfasst einen Übergangsbereich 12 zwischen Hauptkörper 1 1 und Flaschenhals 13. Der Innendurchmesser 18 ist typisch für eine große Öffnung (33 - 70 mm). Der Querschnitt des Flaschenkörpers ist nicht Kreisrund, in dem Fall beispielsweise in etwa Oval, mit einer Hauptachse 19 die in Figur 5 zu sehen ist.
Figur 5 zeigt eine Anreihung von drei Flaschen von der Draufsicht. Die Flaschen sind identisch und umfassen eine Hauptachse 19, eine Frontseite 14, eine Rückseite 15. Figur 5 zeigt eine kreissegmentartige Flaschenführung die durch innen und Außenwand 51 beschränkt ist. Die Flaschen bewegen sich in Laufrichtung 50 in gegen Urzeigerrichtung. Die Hauptachse 19 der Flasche ist co-linear mit der Tangente 52 der Laufrichtung 50, und somit fallen die zusammen. Der erste Transportabschnitt ist beispielsweise mit 54 dargestellt in der die Flaschen bereitgestellt werden. In einem Weg 53 finden die Aufschraubverfahrensschritte statt. Eine andere Geometrie der Laufrichtung, zum Beispiel ein geradlinige Führung ist auch möglich.
Bezugszeichenliste
1 Drehachse
2 Drehrichtung
3 Pfeil
4 Auflage
10 Wasch- oder Spülmittelflasche
1 1 Hauptkörper
12 Übergangsbereich
13 Flaschenhals
14 Frontseite
15 Rückseite
16 Nebenseite
17 Griff
18 Innendurchmesser
19 Hauptachse
20 Aufsatz/Schraubverschluss
30 Verschlusskappe
31 Seitenwand
32 Boden
33 Offenes Ende
34 Aufnahmeraum
35 Außenwand
36 Innengewinde
37 Dichtungselement
38 Mittelachse
40 Verschließkopf
41 Welle
42 Fixierungsmittel
50 Laufrichtung
51 Führung
52 Tangente
53 Weg, in dem die aufschrauben Verfahrensschritte stattfinden
54 erster Transportabschnitt

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum industriellen Aufschrauben eines Aufsatzes (20) auf einen
Flaschenhals (13) einer Flasche, insbesondere einer Wasch- oder Spülmittelflasche (10), wobei einen Flaschenkörper (1 1 ) eine Frontseite (14) und eine Rückseite (15) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufsatz (20)
in einer ersten Phase des Aufschraubens mit einer ersten Drehgeschwindigkeit und
in einer zweiten Phase des Aufschraubens mit einer zweiten
Drehgeschwindigkeit
aufgeschraubt wird, wobei ein Verhältnis von erster Drehgeschwindigkeit zu zweiter Drehgeschwindigkeit wenigstens 1 ,2 beträgt, und wobei die Bewegung der Flasche durch eine Halterung, die an der Frontseite (14) und Rückseite (15) des
Flaschenkörpers (1 1 ) die Flasche berührt, in derart eingeschränkt wird, dass durch die Halterung eine Gegenkraft während des Aufschraubens ausgeübt werden kann so, dass der Aufsatz (20) aufgeschraubt werden kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser des Flaschenhalses (13) zwischen 33 mm und 70 mm ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von erster Drehgeschwindigkeit zu zweiter Drehgeschwindigkeit wenigstens 2 beträgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Drehgeschwindigkeit in der ersten Phase und/oder die zweite Drehgeschwindigkeit in der zweiten Phase im Wesentlichen konstant sind.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Phase ein Drehmoment für das Aufschrauben eingestellt wird, wobei bei Überschreitung des Drehmoments ein Antrieb zum Aufschrauben gestoppt oder eine Verbindung zwischen Aufsatz (20) und Antrieb gelöst wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment zwischen 1 ,5 und 6 Nm beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Aufsatz (20) und dem Flaschenhals (13) reibungsreduzierende Mittel verwendet werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Drehgeschwindigkeit in der ersten Phase mehr als 180 Umdrehungen pro Minute (rpm) beträgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Drehgeschwindigkeit in der zweiten Phase zwischen 80 und 150 rpm beträgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der
Aufsatz (20) relativ zum Flaschenhals (13) in der ersten Phase des Aufschraubens einen ersten Drehwinkelweg und in der zweiten Phase einen zweiten Drehwinkelweg zurücklegt, wobei das Verhältnis von erstem Drehwinkelweg zum zweiten
Drehwinkelweg wenigstens 1 ,5 beträgt.
1 1. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von erstem Drehwinkelweg zu zweitem Drehwinkelweg mehr als 2 beträgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Aufsatz (20) durch einen Verschließkopf (40) aufgeschraubt wird, wobei der
Verschließkopf (40) Fixierungsmittel (42) aufweist, die zu einer Drehachse (1 ) des Verschließkopfes (40) geneigt sind.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dass der erste Drehwinkelweg kleiner ist als ein minimaler Drehwinkelweg, den der Aufsatz (20) beim Aufschrauben unabhängig von einem Anfangsdrehwinkel mindestens zurücklegt.
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