-
Maschine zum Aufsetzen von Kappen auf Behälter, insbesondere auf leere
Tuben Maschinen zum Aufsetzen von Kappen auf das dafür vorgesehene offene Ende von
Behältern sind an sich bekannt. Insbesondere werden solche Maschinen für rohrförmige
Behälter, darunter vor allem Tuben benutzt. Es ist für solche Maschinen im wesentlichen
ohne Belang, ob die Tuben vom offenen Behälterende her oder von dem Tubenkopf aus
gefüllt werden; in jedem Fall führt man die Tuben häufig den Füllmaschinen mit aufgesetzten
Kappen zu.
-
Von Maschinen, die Kappen auf die Behälter aufsetzen, unterscheiden
sich daher Maschinen, die die bereits aufgesetzte Kappe nur noch festziehen. Zwar
werden an den letztgenannten Maschinen ähnliche Elemente verwendet, jedoch bereitet
das richtige Aufsetzen der Kappen auf die Behälter wesentlich größere Schwierigkeiten,
wenn es mechanisch durchgeführt werden soll. Dennoch sind Maschinen zum Aufsetzen
von Kappen auf Behälter an sich in zahlreichen Ausführungsformen bekanntgeworden.
-
Insbesondere gibt es bereits derartige Maschinen, die eine die Behälter
der Verschlußstelle, an der die Kappen aufgesetzt werden, zuführende Fördereinrichtungen,
eine Haltevorrichtung für die Behälter und eine Zuführung für die Kappen mit einem
axial verschiebbaren Kappenspannfutter aufweisen.
-
Der eigentliche Kappenaufbringvorgang setzt voraus, daß die Kappe
richtig gegenüber dem für sie bestimmten Behälterende ausgerichtet ist und daß gleichzeitig
der Behälter festgehalten wird, um die Kappe aufstecken oder bei Gewindekappen aufschrauben
zu können. Die Sicherung gegen Verdrehen erfolgt bei den bekannten Maschinen durch
Reibungseingriff oder formschlüssigen Eingriff, wobei man entweder Mittel vorsehen
muß, die stramm in die Tube passen, oder Elemente anbringt, die die Tube deformieren,
damit der gewünschte formschlüssige Eingriff erzielt wird. In beiden Fällen wird
der dünnwandige Tubenmantel leicht beschädigt oder deformiert, so daß es zu Betriebsstörungen
in der nachfolgenden Füllstation kommen kann, wenn nicht besondere Gegenmaßnahmen,
die selbstverständlich einen kostspieligen zusätzlichen Aufwand erfordern, getroffen
werden. Dazu ist zu berücksichtigen, daß in vielen Fällen die Tubeninnenwand mit
einer Schutzschicht bestrichen ist. Diese wird durch die bekannten Tubenhalterungen
leicht angerissen oder eingerissen oder anderweitig beschädigt und damit wirkungslos.
-
Schließlich erfordert es einen erheblichen vorrich tungsmäßigen Aufwand
an Zentrierungsmitteln, eine Tube mit weichem Mantel auf einen gerade passenden
Dorn aufzustreifen.
-
Die Erfindung will diese Nachteile der bekannten
Maschinen zum Aufsetzen
von Kappen auf Behälter beseitigen.
-
Bei einer Maschine zum Aufbringen von Verschlußkappen auf das hierfür
vorgesehene offene Ende von Behältern, insbesondere von leeren Tuben, mit einer
die Behälter der Verschlußstelle absatzweise zuführenden Fördereinrichtung, einer
Haltevorrichtung für die Behälter mit einer Zuführung für die Kappen sowie einem
axial verschiebbaren Kappenspannfutter werden die genannten Schwierigkeiten erfindungsgemäß
dadurch beseitigt, daß zum Aufbringen von Schraubverschlußkappen auf leere rohrförmige
Tuben mit weichem, am einen Ende mit einem stabilen Tubenkopf versehenen und am
anderen Ende offenen Tubenmantel die Fördereinrichtung als waagerechter Rollenförderer
mit Auflagerollen ausgebildet ist und daß die Haltevorrichtung aus einer die Tube
an der Verschlußstelle auf je zwei Rollen des Förderers andrückenden Platte und
aus einem in die Tube einführbaren Stempel mit kurzem Kopf besteht, der mit der
Innenschulter der Tube zum Reibungseingriff gelangt und dessen Außendurchmesser
wesentlich geringer als der Innendurchmesser der Tube ist. Durch die Erfindung wird
also eine Vorrichtung angegeben, die Tuben mit ausreichender Präzision in die Arbeitsstellung
verbringt. Hierzu ist es nicht nötig, wie dies bei einigen zum Stande der Technik
gehörigen Vorrichtungen der Fall ist, die Tuben von dem Förderer abzunehmen, mit
dem sie
dann anschließend zur Füllstation gefördert werden.
-
Erfindungsgemäß verbleiben vielmehr die Tuben auf dem Förderer. Gegen
Rotationsbewegungen um ihre Längsachse sind die Tuben durch die Platte gesichert,
die sich auf die jeweils in der Arbeitsstellung befindliche Tube legt. Der maschinelle
Aufwand zur Zuführung der Stützplatte ist denkbar gering.
-
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Platte
an einem Arm angelenkt, an dessen Ende ein durch eine Feder gehaltener Arm gelagert
ist, der mit einem die zugeführte Kappe in das Spannfutter einstoßenden Arm zusammenwirkt.
-
Dadurch ist die Bewegung für das Festhalten der Tube auf dem Förderer
mit dem Einführen der Kappe in das Kappenspannfutter synchronisiert.
-
Als zweckmäßig hat die Erfindung ferner erkannt, die Platte gegenüber
dem sie aufnehmenden Arm einstellbar zu machen, weil dadurch die jeweils optimale
Wirkung beim Festhalten der Tube erreichbar ist.
-
Auch bei einer noch so genau arbeitenden Maschine kommt es gelegentlich
vor, daß das Kappenspannfutter ohne Klappe bleibt und daher die Tube nicht verschlossen
wird. Um dadurch hervorgerufene Störungen auszuschalten, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
das Kappenspannfutter mit einem Sicherheitsauswerfer zu versehen, der zwangläufig
betätigt ist. Unter »zwangläufig betätigt« wird dabei verstanden, daß bei jedem
Aufbringvorgang der Sicherheitsauswerfer in Tätigkeit tritt, wobei er jedoch die
Kappe nur dann aus ihrem Spannfutter ausstößt, wenn sie aus irgendwelchen Gründen
nicht auf den Behälter aufgesetzt worden ist.
-
Die durch die Erfindung erzielbaren technischen Vorteile bestehen
vor allem darin, daß der Stempel von hinten in die Tube eingeführt werden kann,
ohne dabei den Mantel zu berühren, auch wenn sich die Tube nicht exakt in einer
zur Achse des Stempels fluchtenden Stellung befindet, da der Durchmesser des Stempels
wesentlich kleiner als der Innendurchmesser des Tubenmantels ist. Dadurch wird verhindert,
daß der Tubenmantel in irgendeiner Weise beschädigt wird. Im übrigen gerät der Stempel
nur mit dem verhältnismäßig stabilen Tubenkopf in Berührung, erzeugt allerdings
an diesem den erforderlichen Gegendruck für das Aufsetzen der Kappe.
-
Eine Ausführungsform einer Maschine zum Aufbringen von Kappen auf
leere Tuben gemäß der Erfindung soll im folgenden an Hand der Zeichnungen näher
beschrieben werden. Die Zeichnungen zeigen in F i g. 1 eine Seitenansicht einer
erfindungsgemäßen Verschließmaschine, F i g. 2 eine Frontansicht eines Teiles der
Maschine nach Fig. 1 und F i g. 3 einen vergrößerten Schnitt durch einen Teil der
Maschine nach F i g. 1.
-
Nach den Zeichnungen besteht das Fundament der Maschine aus drei
Gußteilen 1, 2 und 3, die miteinander verschraubt sind. Die Behälter 4, die aus
einer Produktionsanlage vor dem Verschließvorgang kommen, fallen mit geregelter
Geschwindigkeit auf einen horizontal angeordneten Rollenförderer 5 mit Rollen 6,
die fest auf den Achsen 7 montiert sind. Die Achsen werden durch zwei Ketten 8 parallel
und im Abstand voneinander gehalten. Die Rollen 6 bestehen aus elastischem Material,
beispielsweise Gummi. Die Ketten 8 laufen über eine angetriebene Kettenrolle 9 und
eine nicht gezeichnete Leerlaufkettenrolle, wobei die Glieder der Kette mit den
Zähnen auf dem Um-
fang der Kettenrollen im Eingriff stehen. Die Platten 10 führen
die Glieder der Kette 8 längs der geraden Förderschiene. Die Behälter 4 nehmen solche
Stellungen auf dem Förderer ein, daß der Körper jedes Behälters zwischen zwei Rollen
und in Berührung mit diesen liegt. Die Geschwindigkeit, mit der die Behälter auf
den Förderer fallen, ist so eingeregelt, daß sich jeweils ein Behälter zwischen
jedem Rollenpaar befindet.
-
Die angetriebene Kettenrolle9 ist fest auf einer Achse 11 montiert,
an deren Ende ein Zahnrad 12 aufgekeilt ist, welches durch eine Kette 13 mit einem
zweiten Zahnrad 14 verbunden ist, das auf ein Ende einer Welle 15 aufgekeilt ist.
Die Welle 15 ist drehbar in Lagern 16 auf dem Fundamentglied 3 montiert und trägt
an einem Ende ein Malteserkreuz 17. Das Malteserkreuz wird durch einen Betätigungsarm
18 betätigt, dessen Stift 19 in den Schlitz 20 greift und dabei das Malteserkreuz
bei jeder vollen Umdrehung des Nockens 18 um 600 dreht. Der Nocken 18 ist an einem
Ende einer Hauptwelle 21 aufgekeilt, die drehbar in Lagern 22 auf dem Fundamentglied
1 montiert ist. Die Welle 25 eines Elektromotors 23, der auf einer Konsole 24 des
Fundamentgliedes 1 sitzt, ist mit einem Zahnrad 26 verkeilt, welches ein zweites,
auf die Hauptwelle 21 aufgekeiltes Zahnrad 27 antreibt.
-
Bei laufendem Motor 23 rückt der Förderer stufenweise in Richtung
des Pfeiles A nach F i g. 2 vor, und zwar derart, daß jeder Schritt des Förderers
gleich dem axialen Abstand benachbarter Rollen 6 entspricht.
-
Auf dem Fundamentglied 2 befindet sich ein Verschlußkopf, der allgemein
mit 28 bezeichnet ist. Er besteht aus einem verschiebbar auf dem Fundamentglied
montierten Rahmen 29. Auf dem Rahmen 29 ist drehbar in Lagern eine Spindel 30 montiert.
Über eine Madenschraube 32 ist mit der Spindel 30 eine Hülse 31 verkeilt, wobei
die Spindel 30 und die Hülse 31 zusammen eine Kappenspannfutteraussparung 33 bilden.
Die Form der Spannfutteraussparung kann zur Aufnahme von Kappen unterschiedlicher
Größe und/oder Form durch Auswechseln der Hülse 31 geändert werden. Ein Zahnrad
34 ist auf die Spindel 30 aufgekeilt und steht mit einem zweiten Zahnrad im Eingriff,
welches auf der Antriebswelle einer pneumatischen Drehvorrichtung 36 befestigt ist,
die im wesentlichen der üblichen Ausführungsform eines pneumatischen Schraubenziehers
entspricht. Der gleitende Rahmen 29 bewegt sich in Richtung des Pfeiles B nach Fig.
1 mittels einer nockenbetriebenen, nicht gezeichneten Vorrichtung innerhalb des
Fundamentgliedes 2 hin und her, die von dem Zahnrad 37 auf der Hauptwelle 21 über
eine Kette angetrieben wird.
-
Ein zweites Zahnrad 38 ist ebenfalls auf die Hauptwelle 21 aufgekeilt
und durch einen Kettentrieb39 mit einem Zahnrad 40 verbunden. Eine in Lagern im
Fundamentglied 2 drehbar montierte Welle 41 trägt auf beiden Enden das Zahnrad 40
und einen Nocken 42 aufgekeilt. Eine Platte 45 ist drehbar auf einer Spindel 44
montiert und trägt einen Stift 43, welcher durch eine Feder gegen die Oberfläche
des Nockens 42 gedrückt wird. Ein bogenförmiger, aus einem Stück mit der Platte
45 bestehender Schlitten 46 nimmt eine Schraubkappe 47 auf. In der Nähe der Enden
zweier Arme 48, von denen in der Zeichnung lediglich einer dargestellt ist, befindet
sich ein Zapfen 49, auf dem drehbar ein Schwenkarm montiert ist,
welcher
aus einer längeren Platte 50, die normalerweise im wesentlichen senkrecht steht,
und einer winkelig dazu stehenden kürzeren Platte 51 besteht.
-
Auf dem Fundamentglied 2 sind zwei Platten 52 montiert. Zwischen
ihnen ist fest eine Stange 53 montiert. Auf der Stange 53 sitzt drehbar ein Arm
54. In der Nähe eines Endes dieses Armes befindet sich ein Drehstift 55, auf dem
ein kleinerer Arm 56 montiert ist. In der Nähe des anderen Endes des Armes 56 ist
eine Rolle 57 drehbar befestigt. Eine Drahtfeder 58 drückt den Arm 56 gegen einen
nicht gezeichneten Anschlag auf dem Arm 54. Ein geschlitzter Arm 59 ist einstellbar
auf dem Arm 53 montiert, und lose an einem Ende des geschlitzten Armes 59 befindet
sich eine rohrförmige Druckplatte 60. Die Einstellung des geschlitzten Armes 59
bezüglich des Armes 54 und der Druckplatte 60 bezüglich des geschlitzten Armes 59
wird durch Schraubstifte 61 und 62 geregelt. Das Ende des Armes 54 bewegt sich in
Richtung des Pfeiles C (F i g. 3), wobei die Hin- und Herbewegung des Armes 54 von
einem Rad 63 abgenommen wird, welches mit der Oberfläche eines Nockens 64 im Eingriff
steht. Der Nocken 64 ist auf eine in Lagern 66 drehbar gelagerte Welle 65 aufgekeilt.
Der Antrieb der Welle 65 erfolgt von der Hauptwelle 21 über die Zahnräder 67 und
68 und eine Kette 69.
-
Auf dem Fundamentglied 3 sind in axialer Flucht mit der Spindel 30
ein pneumatischer Zylinder 70 und ein mit ihm zusammenwirkender Stempel 71 vorgesehen.
Die Einzelheiten des Zylinders sind in der Zeichnung nicht wiedergegeben, da es
sich beim Zylinder um einen üblichen doppeltwirkenden Zylinder handelt. Der Stempel
71 trägt eine Beilagscheibe, die den Zylinder 70 in radialer Richtung in zwei Teile
teilt, wodurch der Stempel 71 zwangläufig in Richtung des Pfeiles D nach F i g.
3 bei Beaufschlagung des einen oder anderen der beiden Teile des Zylinders mit Druckluft
getrieben wird. Die Regelung der Druckluftzufuhr zu den beiden Teilen des Zylinders
70 erfolgt mittels zweier Ventile 72 und 73, die über nicht gezeichnete Leitungen
an den Zylinder70 angeschlossen sind. Die Ventile 72 und 73 werden durch zwei Nocken
74 bzw. 75 betätigt, die auf die Hauptwelle 21 aufgekeilt sind.
-
Das außerhalb des Zylinders 70 liegende Ende des Stempels 71 trägt
einen Kopf 76, dessen Profil der Kontur der Innenschulter des Behälters entspricht.
-
Die Maschine arbeitet wie folgt: Ein Behälter mit offenem Boden,
beispielsweise eine Tube, kommt von der Enddekorationsstufe und fällt auf den endlosen
Förderer 5, wobei er zwischen zwei Walzen und in axialer Ausrichtung mit diesen
zu liegen kommt. Der Förderer 5 rückt das Rohr absatzweise vor, wobei jeder Vorschub
von einer Ruheperiode gefolgt ist, bis das Rohr an dem Kappenspannfutter 33 ankommt.
-
Bei jeder Bewegung durchläuft das Rohr eine Metallführungsplatte,
die im geringen Abstand oberhalb der Oberfläche des Förderers angeordnet ist und
gegen das offene Bodenende der Röhre anliegt sowie grob mit den Seiten des Förderers
fluchtet. Gegebenenfalls kommt jede Röhre in Flucht mit dem Kappenspannfutter 33
und dem pneumatisch betätigten Stempel 71 zur Ruhe. Der Schlitten 46 der Platte
45 schwenkt, nachdem er mit einer Kappe aus einem nicht gezeichneten üblichen Versorgungstrichter
versorgt ist, an die Vorderseite des Kappenspannfutters. Dann wird der Arm 54 abgesenkt,
was zu einer Spannung der Feder 58 führt. Wenn sich der Arm 56 bezüglich des
Armes
54 dreht, dauert die Spannung fort, bis ein Zustand erreicht ist, in dem sich die
Rolle 57 rasch längs des Armes 51 bewegt, wodurch der Arm 50 die Kappe vom Schlitten
46 in die Aussparung33 bewegt. Wenn der Arm 53 das Ende seines Weges erreicht, dann
bringt die bogenförmige Druckplatte 60 einen leichteren Halterungsdruck auf den
Körper der Rolle auf. Die den Schlitten 46 tragende Platte 45 schwenkt nun von der
Vorderseite des Kappenspannfutters weg, und gleichzeitig dringt der Stempel 71 in
die Röhre, wobei der Kopf 76 mit der Innenfläche der Schulter in Eingriff kommt.
Die pneumatische Drehvorrichtung 36 setzt nun die Kappe in Umlauf, und gleichzeitig
bewegt sich der Schlitten29 nach vorn, wobei der Abstand zwischen der sich drehenden
Kappe und dem Gewindeende der feststehenden Röhre geschlossen wird. Der Stempel
71 mit dem daran sitzenden Kopf 76 hat nun die zweifache Aufgabe, die Röhre im richtigen
Abstand vom Kappenspannfutter zu halten und einen Überdruck gegen den Druck des
Spannfutters zu liefern. Die sich drehende Kappe greift auf das Gewinde und wird
nunmehr auf die Röhre aufgeschraubt. Die Endstufen dieser Arbeitsvorgänge bestehen
im Abziehen des Schlittens 26 und des Stempels 71 und im Anheben des Armes 53. Der
Förderer bewegt sich nunmehr aus dieser Stellung mit einer mit Kappen versehenen
Tube heraus, und der gleiche Arbeitsvorgang wiederholt sich, sobald die nächste
Röhre in diese Stellung gelangt.
-
Ein Sicherheitsauswerfer77 verläuft in Achsrichtung durch eine Bohrung
in die Spindel 30, wobei das von der Spindel abgewendete Ende in ein kuppelförmiges
Glied 78 ausläuft. Ein fest auf der Spindel montierter Nocken 79 ist mit einem Zahnrad
verbunden, welches selbst wieder über eine Kette 81 mit einem zweiten, auf der Hauptwelle
21 verkeilten Zahnrad 82 in Verbindung steht. Der Sicherheitsauswerfer gewährleistet,
daß in der Aufeinanderfolge der zum Verschließen am Kappenspannfutter ankommenden
Tuben die im Spannfutter nach dem Zurückziehen des Rahmens 29 verbleibende Kappe
zwangläufig entfernt wird, bevor der Schlitten 46 in seine Stellung mit mit einer
frischen Kappe versehenen Spannfutter zurückkehrt. Zwei Stellungen nach der Verschließstellung
ist eine zusätzliche Anlage 83 vorgesehen, welche die Verschlußverbindung auf die
Innenseite der Röhrenwandung in der Nähe des offenen Endes der Röhre versprüht.
Diese Vorrichtung, die nicht Gegenstand der Erfindung ist und nur zur Gesamterläuterung
beschrieben wird, besteht aus einer abgeänderten Spritzpistole 84, aus einer Luftturbine
85 und einem drehbaren Zapfkopf 86.
-
Die in einem entfernten Vorratsbehälter gespeicherte Verschluß verbindung
läuft durch nicht gezeichnete Röhren zur Sprühanlage. Die der Anlage zugeführte
Druckluft setzt die Luftturbine in Umlauf, so daß sich der Zapfkopf 86 mit hoher
Geschwindigkeit dreht, wodurch gleichzeitig die abgeänderte Spritzpistole eine bestimmte
Menge der Verschlußverbindung zu dem Zapfkopf liefert. Die durch die kombinierte
Wirkung von Druckluftbl aß strahl und hoher Umlaufgeschwindigkeit des Kopfes zerstäubte
Verschlußverbindung läuft durch eine Reihe von kleinen Öffnungen im Kopf als feiner,
radial gerichteter Sprühstrahl. Die Sprühvorrichtung 83 sitzt auf einem Träger 87,
der auf zwei parallelen zylindrischen Führungsstangen 88 verschiebbar montiert ist,
die einen
Teil eines Rahmens 89 bilden. Der Rahmen 89 ist auf dem
Fundamentglied 3 befestigt. Ein auf die Hauptwelle 21 aufgekeilter Nocken 90 ruht
gegen ein Ende eines Winkelhebels 91, dessen anderes Ende auf einem Stift 92 auf
dem Träger 87 ruht. Der Winkelhebel ist bei 93 am Fundamentglied 3 drehbar gelagert.
Die beiden zwischen dem Träger und dem Rahmen 89 montierten Federn 94, von denen
nur eine zu sehen ist, drücken den Stift 92 gegen den Winkelhebel 91.
-
Die Wirkungsweise der Sprühvorrichtung ist zeitlich so abgestimmt,
daß während einer Ruheperiode der Zapfkopf durch den Nocken 90 über den Hebel 91
und den Träger 87 in das offene Bodenende der mit der Kappe verschlossenen Röhre
eingesetzt wird, wobei das Druckmittel von einem der Ventile 72 und 73 dazu dient,
die Turbine 85 und die Spritzpistole 84 zu betätigen und derart eine dünne Schicht
aus Verschlußverbindung im Innern der Röhre in der Nähe von dessen offenem Bodenende
niederzuschlagen.
-
Nach Beendigung des Sprühvorganges und vor Beendigung der Ruheperiode
wird der Kopf 86 vom offenen Bodenende der Röhre durch die Feder 94 zurückgezogen.
-
Ferner enthält die Vorrichtung mechanische, pneumatische oder elektrische
Sicherheitsvorrichtungen, welche die Maschine zum Anhalten bnngen, wenn eine Kappe
oder ein Behälter falsch eingesetzt oder fehlerhaft ist.
-
Durch geringfügige Abänderungen läßt sich die Maschine auch für Behälter
mit aufdrückbaren Kappen oder eindrückbaren Stöpseln verwenden. In diesem Fall braucht
das Kappenaufbringglied nicht gedreht oder der Behälter nicht gegen Drehung gesichert
zu werden.