DE102004041749B3

DE102004041749B3 - Vorrichtung zum Verschliessen von Flaschen oder dergleichen Behälter

Info

Publication number: DE102004041749B3
Application number: DE102004041749A
Authority: DE
Inventors: Herbert Bernhard
Original assignee: KHS Maschinen und Anlagenbau AG
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2004-08-28
Filing date: 2004-08-28
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2024-08-29
Also published as: US7882681B2; US20080115457A1; ATE449032T1; DE502005008516D1; EP1630125A1; EP1630125B1; PL1630125T3; US20060042187A1

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Verschließen von Flaschen oder dergleichen Behälter mit einem Schraubverschluss ist am Umfang eines um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotors wenigstens eine Verschließposition vorgesehen, die einen rotierend antreibbaren Schraubkopf, einen Behälterträger und ein Hubelement aufweist, welches in einer ersten Hubrichtung zum Heranführen des zugehörigen Behälterträgers an den Schraubkopf sowie in einer zweiten, der ersten entgegengesetzten Hubrichtung zum Entfernen des Behälterträgers vom Schraubkopf bewegbar ist. Das Hubelement ist in beiden Hubrichtungen zwangsweise durch eine Kurvensteuerung bewegbar.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verschließen von Flaschen gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.

Vorrichtungen zum Verschließen von Behältern mit Schraubverschlüssen durch Aufschrauben der Verschlüsse auf ein an einer Behältermündung ausgebildetes behälterseitiges Gewinde sind bekannt. Bekannte Verschließer weisen am Umfang eines um eine vertikale Maschinenachse umlaufend angetriebenen Rotors mehrere Verschließpositionen auf, die jeweils u.a. von einem durch einen Antrieb rotierend antreibbaren Schraubkopf und einem Behälterträger gebildet sind. Letzterer ist zum Heranführen des zu verschließenden Behälters an den Schraubkopf bzw. an den dort bereits vorhandenen Schraubverschluss in einer ersten Hubrichtung nach oben und zum Abnehmen des verschlossenen Behälters vom Schraubkopf in einem zweiten, entgegengesetzten Bewegungshub nach unten bewegbar.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art vgl. z.B. DE 102 55 196 A1 erfolgt die Bewegung der Behälterträger jeweils mit einer Steuerkurve und mit Federmitteln derart, dass die Bewegung jedes Behälterträgers in der ersten Hubrichtung ausschließlich durch die Federmittel und in der zweiten Hubrichtung durch die Steuerkurve erfolgt, und zwar gegen die Wirkung der Federmittel. Die Federmittel dienen dann zugleich auch dem sogenannten „Gewindeausgleich", d.h. dem Nachführen des jeweiligen Behälters in der ersten Hubrichtung beim Festschrauben des Schraubverschlusses.

Nachteilig ist allerdings, dass bei einer Schwergängigkeit des Hubelementes der betreffende Behälterträger und damit auch der an diesem Behälterträger vorgesehene Behälter nur unzureichend gegen den Schraubkopf angehoben und dadurch der jeweilige Schraubverschluss nicht oder nur unzureichend mit dem zu verschließenden Behälter verschraubt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und eine Vorrichtung (Verschließer) aufzuzeigen, die mit hoher Betriebssicherheit ein zuverlässiges Verschließen von Behältern mit Schraubverschlüssen ermöglicht. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt die Bewegung des Hubelementes in beiden Hubrichtungen zwangsgesteuert bzw. kraftschlüssig durch die Kurvensteuerung und ohne die Wirkung eines Federelementes. Zwischen dem jeweiligen Hubelement und dem von diesen bewegten Behälterträger ist dann wenigstens ein Federelement vorgesehen, welches den Behälterträger relativ zum Hubelement in der ersten Hubrichtung vorspannt. Dieses Federelement, welches beim Verschließen im wesentlichen nur dem Gewindeausgleich dient, und für welches dementsprechend nur ein geringer Federweg erforderlich ist, kann derart ausgebildet und vorgespannt werden, dass der jeweilige Behälter mit seiner Behältermündung zuverlässig in den im Schraubkopf aufgenommenen Schraubverschluss eingeführt und dieser dann auch ordnungsgemäß mit dem Behälter verschraubt wird.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigen:
1 in Teildarstellung eine Flasche, zusammen mit einem Schraubverschluss;
2 in Teildarstellung einen Verschließen zum Verschließen der Flaschen mit dem Schraubverschluss.
Der in der 2 allgemein mit 1 bezeichnete Verschließer dient zum Verschließen der Flaschen 2 jeweils mit einem Schraubverschluss 3, und zwar durch Aufschrauben des beispielsweise aus Kunststoff hergestellte Schraubverschlusses 3 auf das im Bereich der Flaschenmündung 2.1 vorgesehene Gewinde 2.2.
Der Verschließer 1 besitzt in an sich bekannter Weise einen Rotor 4, der um eine vertikale Maschinen- oder Rotorachse RA umlaufend antreibbar ist und von dem in der 2 lediglich ein oberes, rad- oder scheibenartiges Rotorelement 4.1 und ein unteres, ebenfalls rad- oder scheibenartiges Rotorelement 4.2 dargestellt sind. Am Umfang des Rotors 4 sind in gleichmäßigen Winkelabständen um die Rotorachse RA verteilt Verschließpositionen 5 gebildet, von denen jede einen Schraubkopf 6 mit zugehörigem Antrieb 7 aufweist, mit dem beim Verschließen der einen Schraubverschluss 3 aufweisende Schraubkopf 6 um eine Achse parallel zur Rotorachse RA gedreht wird. Bestandteil jeder Verschließposition 5 ist weiterhin ein Flaschen- oder Behälterträger 8, an dem die jeweilige Flasche 2 u.a. hängend, d.h. sich mit einem Flansch 2.3 abstützend gehalten ist. Der Behälterträger 8 befindet sich unterhalb des Schraubkopfes 6 und ist an einem Tragelement 9 vorgesehen, welches parallel zur Rotorachse RA gesteuert auf- und abbewegbar ist, wie dies in der 2 mit dem Doppelpfeil A angedeutet ist. Das Tragelement 9 ist hierfür mit einer Führungshülse 9.1 auf wenigstens einer am oberen Rotorelement 4.1 gehaltenen Führungsstange 10 sowie mit einer weiteren Führungshülse 9.2 auf einer mit ihrer Achse parallel zur Rotorachse RA orientierten und das Hubelement bildenden Hubstange 11 geführt. Letztere ist axial verschiebbar in den Rotorelementen 4.1 und 4.2 gelagert.
An ihrem unteren Ende ist die Hubstange 11 mit einem eine Kurvenrolle 12 aufweisenden Lagerelement 13 fest verbunden. Die Kurvenrolle 12, die um eine Achse radial zur Rotorachse RA frei drehbar gelagert ist, greift in eine Steuernut 14 ein, die an einem mit dem Rotor 4 nicht mitdrehenden Maschinenteil 15 vorgesehen ist. Die Steuernut 14 bildet mit ihren seitlichen Begrenzungsflächen zwei mit der Kurvenrolle 12 zusammenwirkende Steuerflächen, und zwar die Steuerfläche 14.1 für das zwangsgesteuerte bzw. kraftschlüssige Bewegen der Hubstange 11 nach oben und die Steuerfläche 14.2 für das zwangsgesteuerte bzw. kraftschlüssige Bewegen der Hubstange 11 nach unten. Über die Kurvenrolle 12 und die Steuerkurve 14 ist die Hubstange 11 somit in ihrer vertikale Hubbewegung in beiden Hubrichtungen zwangsgesteuert.
Auf der Hubstange 11 befindet sich eine diese Stange umschließende, gewendelte Druckfeder 16, die sich mit ihren unteren Ende an einem Federlager 17 auf der Hubstange 11 und mit ihren oberen Ende an dem Tragelement 9 bzw. an dem unteren Ende der Führungshülse 9.2 abstützt. Mit der vorgespannten Druckfeder 16 ist das Tragelement 9 auf der Hubstange 11 soweit angehoben, dass es mit dem oberen Ende der Führungshülse 9.2 gegen einen von einem Bund 11.1 der Hubstange 11 gebildeten Anschlag anliegt.
Zum Verschließen der Flaschen 2 werden diese jeweils an einem Flascheneinlauf des Verschließers 1 bei abgesenkter Hubstange 11 an den entsprechenden, abgesenkten Behälterträger 8 übergeben. Anschließend wird über die von der Steuernut 14 gebildete Steuerkurve oder Steuerfläche 14.1 die Hubstange 11 zwangsgesteuert angehoben und hierbei die zu verschließende Flasche 2 mit ihrer Flaschenmündung 2.1 in den im Schraubkopf 6 bereits vorhandenen Schraubverschluss 3 eingeführt. Der Aufwärtshub der Hubstange 11 ist dabei größer als die für dieses Einführen der Flaschenmündung 2.1 in den Schraubverschluss 3 notwendige Hubbewegung, so dass nach dem Einführen der Flaschenmündung 2.1 in den Schraubverschluss 3 das Tragelement 9 und der Behälterträger 8 dem weiteren Aufwärtshub der Hubstange 11 nicht mehr unmittelbar folgen.
Durch den Antrieb 7 wird der jeweilige Schraubverschluss 3 auf das Gewinde 2.2 der zu verschließenden Flasche 2 aufgeschraubt. Hierbei erfolgen über die Druckfeder 16 das notwendige Andrücken der Flasche 2 gegen den im Schraubkopf 6 aufgenommenen Schraubverschluss 3 sowie auch teilweise der Gewindeausgleich.
Das zum Verschließen oder Verschrauben notwendige Nachführen der betreffenden Flasche 2 relativ zum Schraubkopf 6 in vertikaler Richtung erfolgt durch eine Fortführung des Aufwärtshubes der Hubstange 11, wobei Abweichungen zum Soll-Verlauf der Aufwärtsbewegung zum Teil auch durch eine Relativbewegung des Trageelementes 9 zur Hubstange 11 ausgeglichen werden.
Nach dem Verschließen werden zum Abgeben der verschlossenen Flasche 2 an einem Behälterauslauf des Verschließers 1, das Tragelement 9 und der Behälterträger 8 abgesenkt wodurch der auf die Flaschenmündung 2.1 aufgeschraubte Schraubverschluss 3 aus dem Schraubkopf 6 herausgezogen wird.
Die Besonderheit des Verschließers 1 besteht in der Zwangssteuerung der Hubstange 11, so dass insbesondere auch bei Ausbildung der Druckfeder 16 mit ausreichender Federkraft ein sicheres Verschließen der Flaschen 2 bei hoher Leistung des Verschließers 1 gewährleistet ist.
Die Erfindung wurde an ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass Änderungen und Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

1: Verschließer
2: Flasche
2.1: Flaschenmündung
2.2: Gewinde
2.3: Flansch
3: Schraubverschluss
4: Rotor
4.1, 4.2: Rotorelement
5: Verschließstation am Rotor
6: Schraubkopf
7: Antrieb für Schraubkopf
8: Behälterträger
9: Tragelement
9.1, 9.2: Führungshülse
10: Führungsstange
11: Hubstange
11.1: Bund an der Hubstange
12: Kurvenrolle
13: Lagerelement
14: Steuernut
14.1, 14.2: Steuerfläche
15: Maschinenteil
16: Druckfeder
17: Federlager an Hubstange
Doppelpfeil A: Hubbewegung der Hubstange 11
RA: Rotorachse

Claims

Vorrichtung zum Verschließen von Flaschen (2) oder dergleichen Behälter mit jeweils einem Schraubverschluss (3), mit wenigstens einer am Umfang eines um eine vertikale Maschinen- oder Rotorachse (RA) umlaufend antreibbaren Rotors (4) gebildeten Verschließposition (5), die einen rotierend antreibbaren Schraubkopf (6) zum Aufbringen des jeweiligen Schraubverschlusses (3) auf den zu verschließenden Behälter durch Aufschrauben sowie einen Behälterträger (8) aufweist, mit einem Hubelement (11) für jede Verschließposition (5), welches in einer ersten Hubrichtung zum Heranführen des zugehörigen Behälterträgers (8) mit dem zu verschließenden Behälter an den Schraubkopf (6) sowie in einer zweiten, der ersten entgegengesetzten Hubrichtung zum Entfernen des Behälterträgers (8) mit dem verschlossenen Behälter vom Schraubkopf (6) bewegbar ist, mit einer Kurvensteuerung (12, 14) für die Hubbewegung des Hubelementes (11), sowie mit wenigstens einem den Behälterträger (8) in Richtung auf den Schraubkopf (6) vorspannenden Federelement (16), dadurch gekennzeichnet, dass das Hubelement (12) in beiden Hubrichtungen zwangsweise durch die Kurvensteuerung (12, 14) bewegbar ist, und dass der Behälterträger (8) über das wenigstens eine Federelement (16) antriebsmäßig mit dem Hubelement (11) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvensteuerung wenigstens zwei Steuerflächen (14.1, 14.2) aufweist, von denen eine Steuerfläche (14.1) die Hubbewegung des Hubeelementes (11) in der einen Hubrichtung und die andere Steuerfläche (14.2) die Bewegung des Hubelementes (11) in der anderen Hubrichtung zwangsweise steuert.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerflächen (14.1, 14.2) von den Seitenflächen einer gemeinsamen Steuernut (14) gebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine mit den Steuerflächen (14.1, 14.2) zusammenwirkende Kurvenrolle (12).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubelement (11) eine mit ihrer Achse in Richtung der Hubbewegung bzw. parallel zur Achse des Rotors (4) orientierte und für die Hubbewegung axial verschiebbare Hubstange (11) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Federelement (16) zwischen dem Behälterträger (8) oder einem diesen Behälterträger aufweisenden Tragelement (9) und der Hubstange (11) wirkt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Federelement eine die Hubstange umschließende Druckfeder (16) ist, die sich mit einem Ende an einer auf der Hubstange (11) geführten Teil (9.2) des Behälterträgers (8) oder eines diesen Behälterträger aufweisenden Halteelementes (9) und mit einem zweiten Ende an einem an der Hubstange (11) vorgesehenen Federlager (17) abstützt und den Behälterträger (8) in der ersten Hubrichtung vorspannt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen die Bewegung des Behälterträgers (8) in der ersten Hubrichtung relativ zum Hubelement (11) begrenzenden Anschlag (11.1).
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag am Hubelement vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Umfang des Rotors (4) mehrere Verschließpositionen (5) gebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvensteuerung unterhalb des Behälterträgers (8) vorgesehen ist.