DE19739327A1 - Vorrichtung zum Verschließen von Getränkebehältern mit Verschlußkappen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.

Gattungsgemäße Schließvorrichtungen dienen zum automatischen Verschließen von Getränkebehältern in der Kellereiindustrie und müssen für hohe Leistungen von z. B. 20 000 Flaschen pro Stunde ausgelegt sein.

Es sind dabei grundsätzlich zwei Bauarten bekannt. Bei der einen Bauart werden die Kappen zunächst auf die Behälter gesetzt und dort beispielsweise leicht angedrückt und sodann zur eigentlichen Verschließeinrichtung gebracht, die mit Verschließköpfen je nach Bauweise der Kappe drehend oder verformend (z. B. bei Kronkorken) den Schließvorgang durchführt. Bei der anderen Bauweise (pick and place) ergreifen die Verschließköpfe die Kappen und transportieren sie auf die Flaschen, um sie dort sofort zu verschließen.

Die Kappen werden der Verschließvorrichtung nach Sortierung und Lageüberprüfung auf einem einspurigen Kappentransporteur zugeführt. Eine Übergabeeinrichtung übernimmt die Kappen vom Kappentransporteur und bringt sie in Zielposition zum Absetzen auf die Behälter. Bei Pick-and-Place-Maschinen dienen dazu die Verschließköpfe selbst.

Bei bekannten gattungsgemäßen Vorrichtungen laufen die Behälter einspurig durch die Verschließvorrichtung, die üblicherweise als Rundläufer ausgebildet ist. Die Übergabeeinrichtung versorgt also alle Behälter nacheinander. Auch bei bekannten Reihenfüllkonstruktionen, bei denen taktweise mehrere Flaschen in einem Reihenfüller gleichzeitig befüllt und anschließend in einem Reihenverschließer mit mehreren Verschließköpfen gleichzeitig verschlossen werden, ist nach dem Stand der Technik ein einspuriger Flaschentransport vom Reihenfüller zum Reihenverschließer vorgesehen, wobei auf dieser einspurigen Transportstrecke die Kappen nacheinander auf die Flaschen abgesetzt werden. Da bei allen bekannten gattungsgemäßen Vorrichtungen die Behälter nacheinander mit Kappen versehen werden, muß die Übergabeeinrichtung sehr schnell arbeiten. Außerdem beschränkt sich der Einsatz der bekannten Vorrichtungen auf einspurigen Behältertransport.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrichtung zu schaffen, die bei hohem Behälterdurchsatz langsamer arbeiten kann und nicht den Beschränkungen hinsichtlich einspurigem Behältertransport unterliegt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden in einem Übergabevorgang der Übergabeeinrichtung alle Behälter einer Behälterreihe versorgt. Gegenüber der bekannten einspurig arbeitenden Bauweise ergibt sich dadurch bei gleicher Leistung mehr Zeit für die Arbeit der Übergabeeinrichtung, so daß diese relativ langsam die Kappen aufnehmen und in die Zielpositionen bringen kann. Es ergeben sich ferner Möglichkeiten zur Parallelisierung der Abläufe. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist inbesondere auch geeignet, in Behälterbehandlungsmaschinen mit parallelem Behältertransport eingesetzt zu werden, ohne daß dazu eine der Anzahl paralleler Behältertransportspuren entsprechende Anzahl konventioneller Übergabeeinrichtungen erforderlich wäre. Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich zum Aufsetzen von Kappen, wie Schraubkappen, Kronkorken oder sonstigen Verschlußkappen, auf Flaschen aller Art, wie z. B. Kunststoffflaschen, aber auch zum Aufsetzen von Deckeln auf die üblichen Getränkedosen verwenden. Die Behälter können für spezielle Anwendungsfälle leer sein. Üblicherweise werden die Kappen aber auf gefüllte Behälter gesetzt, um diese zu verschließen.

Die von der Übergabeeinrichtung in Zielposition gebrachten Kappen können nacheinander oder vorteilhaft gemäß Anspruch 2 gleichzeitig von den Kappenträgern erfaßt und auf die Behälter abgesetzt werden, wobei sich durch das gleichzeitige Arbeiten eine konstruktive Vereinfachung ergibt.

Die Kappen können beim Absetzen beispielsweise mit mitlaufenden Kappenträgern auf bewegte Behälter gesetzt werden. Vorteilhaft sind jedoch die Merkmale des Anspruches 3 vorgesehen. Dabei werden die Behälterreihen z. B. taktweise transportiert und bei Stillstand unter den Zielpositionen versorgt.

Die Kappen können vom Kappentransporteur auf unterschiedliche Weise zu den Zielpositionen gebracht werden, beispielsweise alle benötigten Kappen auf einmal auf parallelen Spuren. Vorteilhaft sind jedoch die Merkmale des Anspruches 4 vorgesehen. Hierbei weist die Übergabeeinrichtung nur einen einspurigen Kappenförderer auf, wodurch sich die Konstruktion vereinfacht.

Dabei sind vorteilhaft die Merkmale des Anspruches 5 vorgesehen. Ein solches Transportband stellt eine sehr einfache Konstruktion dar.

Alternativ sind gemäß Anspruch 6 mehrere Mitnehmer vorgesehen, die sich gegenseitig die Kappen übergeben und diese jeweils von Zielposition zu Zielposition weiterreichen. Hierdurch ergibt sich eine sehr exakt arbeitende Konstruktion, bei der durch Zwangstransport große Sicherheit im Erreichen der Zielpositionen gegeben ist.

Vorteilhaft sind dabei die Merkmale des Anspruches 7 vorgesehen, wodurch mit drehverschwenkten Mitnehmern sich eine sehr einfache Konstruktion ergibt.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 8 vorgesehen. Die Kappen werden dabei auf einem Boden transportiert, der nach Erreichen der Zielpositionen wenigstens dort, also unter den Kappen, oder auch als Ganzes entfernt wird. Vor dem Entfernen des Bodens können die Kappenträger die Kappen erfassen und nach Entfernen des Bodens nach unten auf die Behälter absetzen. Der Boden bzw. die Bodenstücke können durch einen Antrieb zum Entfernen bewegt werden oder beispielsweise auch federnd nachgebend ausgebildet sein, so daß die Kappenträger mit den Kappen den Boden bei der Abwärtsbewegung der Kappen wegdrücken. Durch diese Ausbildung ist es möglich, mit den Kappenträgern die Kappen zu erfassen und in einer einfachen Abwärtsbewegung auf die Behälter abzusetzen. Eine komplizierte Bewegung der Kappenträger, beispielsweise mit Erfassen der Kappen, Seitenbewegung und anschließender Absetzbewegung, wird vermieden.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 9 vorgesehen. Saugstößel können die Kappen von oben saugend erfassen, absetzen und an den Behältern zur Sicherung leicht andrücken.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 10 vorgesehen. Die Kappenträger können selbst als Verschließköpfe ausgebildet sein, um im Pick-and-Place- Verfahren die Kappen zu erfassen, auf die Behälter abzusetzen und dort sofort zu verschließen, je nach Kappenform durch Aufschrauben oder im Falle beispielsweise von Kronkorken oder Dosendeckeln durch Verformung.

In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Flaschenförderer zum parallelen Flaschentransport mit einem Kappentransporteur und einer schematisch dargestellten Übergabeeinrichtung,

Fig. 2 in Ansicht in Flaschentransportrichtung eine Übergabeeinrichtung mit einem umlaufenden Transportband,

Fig. 3a-3c in Draufsicht und

Fig. 3d in Ansicht in Flaschentransportrichtung eine Übergabeeinrichtung mit Weitergabe der Kappen von Zielposition zu Zielposition,

Fig. 4 in Draufsicht eine Übergabeeinrichtung mit parallelem Transport der Kappen vom Kappentransporteur zu den Zielpositionen und

Fig. 5 in Draufsicht eine Übergabeeinrichtung mit einem Übergabebalken, der die auf Abstand gebrachten Kappen in Zielposition überbringt.

Fig. 1 zeigt einen Flaschenförderer 1, der zwischen in Pfeilrichtung bewegten Ketten 2 Flaschenträger 3 trägt, in denen jeweils fünf Flaschen 4 mit von Kappen 5 zu verschließenden Mündungen 6 gehalten sind. Gestrichelt sind über dem Flaschenförderer 1 angeordnete Einrichtungen dargestellt, und zwar eine Flaschenfülleinrichtung 7, eine Übergabeeinrichtung 8 und eine Flaschenverschließeinrichtung 9.

Mit dem Flaschenförderer 1 gelangen die Flaschen also zunächst unter die Flaschenfülleinrichtung 7, in der jeweils eine Reihe von im Ausführungsbeispiel fünf Flaschen gleichzeitig befüllt werden. Diese kommen sodann unter die Übergabeeinrichtung 8, werden dort mit Kappen 5 versorgt und gelangen sodann zur Flaschenverschließeinrichtung 9, wo die bereits auf die Flaschen aufgesetzten Kappen 5 mit fünf parallelen Schließköpfen verschlossen werden, je nach Ausführungsform der Kappen durch drehendes Verschrauben oder durch Verformung (z. B. bei Kronkorken).

Die Kappen 5 werden der Übergabeeinrichtung 8 mit einem Kappentransporteur 10 einspurig zugeführt. Die Übergabeeinrichtung 8 muß also Kappen vom Kappentransporteur 10 aufnehmen, in Zielpositionen über den Flaschen einer parallelen Reihe von im Ausführungsbeispiel fünf Flaschen bringen und dort auf die Flaschen absetzen.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform einer Übergabeeinrichtung 28 mit einem um Endrollen umlaufenden Transportband 20, an dem im Abstand der Flaschen 4 in den hier nicht dargestellten Flaschenträgern 3 Kappenträger 21 angeordnet sind. Die Kappen 5 kommen im Kappentransporteur 10 der Fig. 1 an, werden bei in Pfeilrichtung laufendem Transportband 20 nacheinander von den Kappenträgern 21 erfaßt und in die Zielpositionen über den Flaschen 4 gebracht. Dort werden sie gleichzeitig durch Abwärtsbewegung eines Andrückers 22 nach unten auf die Flaschen 4 abgesetzt.

Die Kappenträger 21 können die Kappen beispielsweise magnetisch halten oder mit nicht dargestellten Klammern. Sie können aber auch in Rohrausführung als Saugstößel ausgebildet sein, die durch das Transportband 20 mit Vakuum versorgt werden können, welches seinerseits auf geeignete, nicht dargetellte Weise an Vakuum angeschlossen sein kann.

In anderer Bauweise können die Kappenträger 21 auch in dem Transportband 20 gleitend gelagert sein, so daß sie von dem Andrücker 22 gegenüber dem höhenfest bleibenden Transportband 20 nach unten verstellt werden können.

Die über den Flaschen 4 in Zielposition stehenden Kappenträger 21 können auch nacheinander auf die Flaschen 4 abgesenkt werden, wozu der Andrücker 22 z. B. über die Reihe von Flaschen 4 hinweg verfahrbar ausgebildet sein kann, um die Kappenträger 21 nacheinander nach unten zu drücken.

In den Fig. 3a bis 3d ist eine zweite Ausführungsform einer Übergabeeinrichtung 38 dargestellt, die die Kappen 5 wiederum von dem Kappentransporteur 10 übernimmt.

Die Kappen 5 stehen auf einem langgestreckten bandförmigen Boden 30, der zunächst gerade unter dem Kappentransporteur 10 und sodann in abwechselnd nach linksk und rechts geschwungenen Halbkreisbögen verläuft und schließlich in einem Betätigungsende 30' endet. In den Mittelpunkten der Halbkreisbögen sind lotrechte Achsen 31 mit nicht dargestellten Lagern gelagert. An den Achsen sind Mitnehmer 32 und ein erster etwas anders geformter Mitnehmer 32' befestigt. Die Achsen 31 werden gegenläufig angetrieben, wie in Fig. 3a mit Pfeilen angedeutet.

Die Mitnehmer 32 und 32' sind, wie in den Fig. 3a bis 3c ersichtlich, mit Mitnahmetaschen ausgebildet, um die Kappen 5 zu erfassen und jeweils über die halbkreisförmigen Bahnen über den Boden 30 bei Drehbewegung der Mitnehmer zu transportieren. Die halbkreisförmigen Bahnen sind jeweils außen durch halbkreisförmige Geländer 33 gesichert, um eine saubere Führung für die Kappen am Geländer 33 einerseits und in einer Tasche des jeweiligen Mitnehmers 32, 32' zu gewährleisten.

Über Fig. 3a sind Positionen dargestellt. Der erste Mitnehmer 32' übernimmt bei jeweils einer 180°-Drehung eine Kappe vom Endpunkt E des Kappentransporteurs 10 und übergibt sie zu ersten Zielposition Z₁. Dort wird die Kappe, wie Fig. 3a zeigt, von der Tasche des nächsten Mitnehmers 32 erfaßt und von diesem zur Zielposition Z₂ übergehen. Auf diese Weise werden Kappen nacheinander von Zielposition zu Zielposition weiterbefördert und jeweils von Mitnehmer zu Mitnehmer übergeben, bis alle Zielpositionen versorgt sind. Die Mitnehmer werden dann in Position gemäß Fig. 3b gesteuert, so daß die Kappen 5 exakt in Zielposition in einer Reihe über den in Fig. 3d in Seitenansicht dargestellten Flaschen 4 stehen. Nun wird der Boden 30 unter der bogenförmigen, durch die Geländer 33 gesicherten Führungsbahn in Richtung des Betätigungsendes 30' bewegt, aus seiner Position gemäß Fig. 3b in seine Position gemäß Fig. 3c. Die Kappen 5 in den Zielpositionen Z₁ und Z₅ sind nun nach unten frei.

Vor der Seitwärtsbewegung des Bodens 30 aus Position gemäß Fig. 3b in Position gemäß Fig. 3c ergreifen in Fig. 3d dargestellte Kappenträger 36, beispielsweise wiederum in Ausführung als Saugstößel, die Kappen 5 und halten sie, während der Boden 30 zur Seite bewegt wird. Nun können durch Abwärtsbewegung eines alle Kappenträger 36 haltenden Balkens 37 alle Kappen 5 gleichzeitig auf die Flaschen 4 abgesetzt werden.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform einer Übergabeeinrichtung 48, die die Kappen 5 vom Kappentransporteur 10 über die Flaschen 4 in einem der in Fig. 1 dargestellten Flaschenträger 3 bringt.

Seitlich vom Kappentransporteur 10 in dessen Endbereich gehen mehrere Transportbahnen 40 ab, die in den Zielpositionen über den Flaschen 4 enden. Die Transportbahnen 40 sind beispielsweise selbstfördernd ausgebildet. Sie können rinnenförmig zur Führung der Kappen 5 ausgebildet sein und mit Luftdüsen zum Transport der Kappen auf der jeweiligen Transportbahn 40. Der Boden jeder Transportbahn 40 ist in der Zielposition als Klappe 41 ausgebildet.

Der Kappentransporteur 10 bringt die benötigte Anzahl von im Ausführungsbeispiel fünf Kappen vor die Anfänge der Transportbahnen 40. Über diese gelangen die Kappen in Zielposition auf die Klappen 41. Nicht dargestellte Kappenträger, z. B. Saugstößel, ergreifen die auf den Klappen 41 stehenden Kappen 5 und halten sie. Nun werden die Klappen 41 weggeklappt oder geben federnd nach unten nach, und die Kappenträger können die Kappen 5 nach unten auf die Flaschen 4 absetzen.

Die Transportbahnen 40 können in weitgehend beliebiger Bogenführung, wie dargestellt, oder flächerartig schräg zwischen ihren jeweiligen Enden verlaufend angeordnet sein.

Fig. 5 zeigt in weiterer Ausführungsform eine Übergabeeinrichtung 58, die von dem Kappentransporteur 10 Kappen 5 mit Transportbahnen 50, die ähnlich wie die Transportbahnen 40 der Ausführungsform der Fig. 4 ausgebildet sein können, parallel übernimmt und an den Enden der Transportbahnen 50 in einer Reihe in Zwischenpositionen bringt, an denen sie von Kappenträgern 56 erfaßt werden, die an einem Balken 57 sitzen, der entsprechend dem Balken 37 der Fig. 3d ausgebildet sein kann.

Nach Ergreifen aller Kappen an den Enden der Transportbahnen 50 wird der Balken 57 in Richtung des Pfeiles 60 in die Bewegungsbahn eines Flaschenträgers 3 (entsprechend Fig. 1) gebracht. Der Flaschenträger 3 bewegt sich in Richtung des Pfeiles 59 bis unter den Balken 57. Nun kann der Balken 57 mit den Kappenträgern 56 abgesenkt werden und die Kappen auf die Mündungen 6 der Flaschen 4 absenken.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen werden die dargestellten Behälter auf ihrem Boden stehend transportiert. Sie können jedoch insbesondere im Falle von Kunststoffflaschen mit Halskragen auch mit entsprechend ausgebildeten Flaschenförderern hängend transportiert werden.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Verschließen von Getränkebehältern (4) mit Verschlußkappen (5), mit einer Übergabeeinrichtung (8, 28, 38, 48, 58) zur Übergabe der Kappen von einem einspurigen Kappentransporteur (10) auf die Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß ein Behälterförderer (Flaschenförderer 1) vorgesehen ist, auf dem die Behälter (4) mehrspurig in parallelen Reihen transportiert werden, und daß die Übergabeeinrichtung (8, 28, 38, 48, 58) derart ausgebildet ist, daß sie jeweils zur Versorgung einer Reihe (Flaschenträger 3) von Behältern benötigte Anzahl von Kappen (5) am Kappentransporteur (10) aufnimmt, in Zielposition über den Behältern (4) einer Reihe (Flaschenträger 3) bringt und in den Zielpositionen (Z₁, Z₂, Z₃, Z₄, Z₅) von oben mit Kappenträgern (21, 36, 56) erfaßt und auf die Behälter (4) absetzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle in Zielpositionen stehenden Kappen (5) synchron erfaßt und abgesetzt werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Absetzens die Behälterreihe (Flaschenträger 3) und die Zielpositionen (Z₁, Z₂, Z₃, Z₄, Z₅) ortsfest stehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergabeeinrichtung (28, 38) einen Kappenförderer aufweist, der in Richtung parallel zu den Behälterreihen (Flaschenträger 3) die Kappen einspurig vom Kappentransporteur (10) über die Behälter (4) transportiert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kappenförderer als umlaufendes Transportband (20) mit daran im Abstand der Behälter (4) in der Behälterreihe (Flaschenträger 3) befestigten Kappenträgern (36) ausgebildet ist, die zur Aufnahme der Kappen (5) vom Kappentransporteur (10) ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kappenförderer die Kappen auf einer Führungsbahn mit Mitnehmern (32, 32'), zwischen denen die Kappen (5) übergeben werden, vom Kappentransporteur (10) zur ersten Zielposition (Z₁) und zwischen den Zielpositionen (Z₁, Z₂, Z₃, Z₄, Z₅) übergibt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn zwischen den Zielpositionen (Z₁, Z₂, Z₃, Z₄, Z₅) halbkreisförmig zu abwechselnden Seiten verläuft, wobei die Mitnehmer (32, 32') um die Halbkreismitten drehend gelagert sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappen (5) im Kappenförderer auf einem Boden (30, 40) laufen, der wenigstens an den Zielpositionen (Z₁, Z₂, Z₃, Z₄, Z₅) entfernbar ist, wobei über den Zielpositionen Kappenträger (36) vertikal angetrieben angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappenträger (21, 36, 56) als Saugstößel ausgebildet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappenträger (21, 36, 56) als Verschließköpfe ausgebildet sind.