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Die
Erfindung betrifft eine Kombination aus einem Füller und einem Verschließer sowie
einen Linearverschließer.
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Füller und
Verschließer
werden beim Füllen von
Getränkeflaschen
oder sonstigen Behältern
beispielsweise für
Nahrungsmittel eingesetzt. Die Flaschen werden in dem Füller gefüllt und
mit dem Verschließer
mit einem geeigneten Verschluss versehen, um so die gefüllte Flasche
zu verschließen.
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Aus
der
US 4,109,446 ist
eine Vorrichtung zum Füllen
und verschließen
von Flaschen bekannt, bei der die Flaschen auf einem ersten Karussell
gefüllt
werden, dann tangential zu einem zweiten Karussell abgeführt und
dort verschlossen werden. Der Radius des Verschließerkarussells
ist kleiner als der des Füllerkarussells,
da zum Verschließen
weniger Zeit benötigt
wird als zum Füllen.
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Bei
derartigen Füllern
und Verschließern
ist nachteilig, dass Behälter
oder Flaschen mit einer weiten Halsöffnung nicht in ordnungsgemäßer Weise verschlossen
werden können,
da durch den engen Radius des Verschließers und die dadurch bewirkte Zentrifugalkraft
Füllgut
aus der Weithalsflasche herausschwappen kann.
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Aus
der
DE 1 204 960 ist
ein Linearverschließer
bekannt, bei dem Flaschen auf einem Transportband stehend gefördert und
während
des Transports entlang einer geraden Strecke von oben mit Stöpseln versehen
werden. Hierzu sind Werkzeuge vorgesehen, mit denen die Stöpsel erfasst,
auf die Flaschenhälse
transportiert, in axialer Flaschenrichtung gedrückt und in die Flasche eingeschraubt
werden können.
Die Flaschen müssen
hierzu mit einer Einteilschnecke vereinzelt werden, wobei diese
auch synchron mit der Bewegung der Werkzeuge angetrieben werden
muss, was mechanisch recht aufwändig
ist. Im Übrigen
eignen sich die hier vorgesehenen Stöpsel zum Verschließen von
Flaschen lediglich für
Enghalsflaschen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Füllen und
Verschließen von
Gefäßen zur
Verfügung
zu stellen, mit der in zuverlässiger
Weise insbesondere Weithalsflaschen gefüllt werden können.
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Auch
ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Verschließer zu schaffen.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und einen Linearverschließer nach
Anspruch 13. Vorteilhafte Ausführungsformen sind
in den abhängigen
Ansprüchen
offenbart. Durch die tangentiale bzw. im Wesentlichen tangentiale
Abführung
der Gefäße von dem
Füller
und das anschließende
Verschließen
der Gefäße mit einem
Linearverschließer
werden Konstruktionen ermöglicht,
bei denen ein Herausschwappen durch Kurvenfahrten der Gefäße verhindert
wird.
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Hierbei
kann der Linearverschließer
unmittelbar stromab des Füllers
angeordnet sein, sodass er direkt die Gefäße von dem Füller übernimmt.
Jedoch kann auch ein Förderer
zwischen dem Füller und
dem Linearverschließer
angeordnet sein, wobei dies vorzugsweise ein Förderer ist, der im wesentlichen
linear fördert.
Schwach ausgeprägte
Kurvenstücke
sind hier jedoch auch möglich,
da durch leichte Kurven ein Herausschwappen aus den unverschlossenen
Gefäßen nicht
hervorgerufen wird.
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Der
Linearförderer
kann vorzugsweise Greifelemente für die Gefäße aufweisen, sodass eine exakte
Positionierung der Gefäße bei der Übergabe
an den Verschließer
gegeben ist. Mit dem Förderer
können
auch Höhenversätze zwischen
der Gefäßbahn des
Füllers
und der Gefäßbahn bei
dem Verschließer ausgeglichen
werden. Dies bedeutet, dass der Linearförderer die Gefäße zumindest
teilweise in einer Schrägbahn
herab- oder heraufführt.
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Der
Linearverschließer
oder Linearförderer kann
auch eine Förderstrecke
aufweisen, bei dem die Gefäße entlang
eines Bogenstücks
des Füllers
geführt
werden. Dadurch ist über
einen längeren
Zeitraum eine kontrollierte Übergabe
zwischen Füller und
Förderer
oder Verschließer
möglich.
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Vorteilhaft
ist insbesondere eine solche Ausführungsform, bei der die Gefäße auf dem
Weg von dem Füller
bis zu der Position, an der die Gefäße verschlossen sind, keine
Kurve vorgesehen ist, die einen kleineren Radius hat, als die des
Füllers.
Dies gewährleistet
mit relativ großer
Sicherheit, dass kein Inhalt aus den Gefäßen herausschwappt, bevor diese
verschlossen sind. Es können
jedoch auch kleinere Kurvenradien vorgesehen sein, so lange ein
Herausschwappen nicht auftritt.
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Vorteilhaft
ist ein Linearverschließer,
der umlaufende Konsolen aufweist. Jede Konsole kann eine oder mehrere
Flaschen halten oder zumindest führen.
Die Konsole weist so eine oder mehrere vorgegebene Flaschenpositionen
auf. Die Konsolen weisen vorteilhafterweise weiterhin ein Verschließelement
auf, mit dem ein Verschluss auf eine Flasche an der vorgegebenen
Flaschenposition aufgebracht werden kann. Durch die Kombination
aus der Flaschenhalterung mit dem Verschließelement in einer Konsole ist
eine genaue Ausrichtung zwischen Verschluss und Flasche vor und
während
des Verschließens
möglich.
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Das
Verschließelement
ist hierbei vorzugsweise höhenverstellbar,
um in einer angehobenen Position einen Verschluss aufzunehmen und
diesen beim Absenken auf die Flasche aufzubringen.
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Die
Verschließelemente
werden vorzugsweise dadurch angetrieben, dass sie mit einem Zahnrad an
einer Zahnstange vorbeigeführt
werden, wodurch das Zahnrad in Rotation versetzt wird. Die Zahnstange
ist hierbei feststehend. Dadurch ist mit mechanisch einfachen Mitteln
eine Übertragung
von mechanischer Kraft an die Verschließvorrichtung möglich. Statt
einer formschlüssigen
Kraftübertragung
mit Zahnstrange und Zahnrad ist auch eine reibschlüssige oder
sonstige Kraftübertragung
möglich
oder jede Konsole weist einen eigenen Antriebsmotor für ihr Verschließelement
auf.
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Die
mechanische Kraft wird vorzugsweise entlang einer Drehmomentkupplung übertragen,
um so eine kontrollierte Kraft bzw. ein kontrolliertes Drehmoment
für das
Verschließen
zur Verfügung
zu haben. Dies erlaubt das Einstellen des Drehmoments, mit dem die
Verschlüsse
auf die Flaschen beispielsweise aufgeschraubt werden, um so verschiedene Flaschenverschlüsse und
Flaschentypen mit ein- und derselben Vorrichtung behandeln zu können.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
der Vorrichtung und des Linearverschließers sollen anhand der beiliegenden
Figuren erläutert
werden. Dabei zeigt:
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1 einen
Füller
und einen Linearverschließer;
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2 eine
Kombination aus einem Füller,
einem Förderer
und einem Linearverschließer;
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3 eine
andere Ausführungsform
einer Kombination eines Füllers,
eines Förderers
und eines Linearverschließers
und
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4 eine
schematische Schnittzeichnung durch einen Linearverschließer.
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In 1 ist
eine Vorrichtung 1 zum Füllen und Verschließen von
Gefäßen, wie
etwa Getränkeflaschen
oder Flaschen für
pastöse
Produkte, wie etwa Trinkjoghurt gezeigt. Die Vorrichtung kann insbesondere
für Weithalsflaschen
angepasst sein. Zum Füllen
ist ein Rotationsfüller 2 vorgesehen,
in den die Gefäße mit einem
Einlaufstern 4 eingeführt
werden können.
Während
des Umlaufs um den Rotationsfüller 2 werden
die Gefäße gefüllt. Die
Bahn der Gefäße ist mit
der gestrichelten Linie 5 dargestellt. An dem Füller 2 ist
unmittelbar stromab ein Linearverschließer 3 angeordnet.
Dieser Linearverschließer 3 kann die
gefüllten
Gefäße von dem
Füller 2 übernehmen und
entlang einer tangentialen Bahn von dem Füller 2 abführen und
während
der Linearbewegung die Gefäße verschließen.
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In 2 ist
eine alternative Ausführungsform dargestellt,
bei der zwischen dem Füller 2 und
dem Linearverschließer 3 ein
Linearförderer 6 angeordnet ist,
mit dem die Gefäße tangential
von dem Füller 2 abgeführt werden
können.
Nach dem Verlassen des Füllers 2 laufen
die Gefäße so entlang
einer geraden Bahn, sodass ein Herausschwappen von Gefäßinhalt vermieden
wird.
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In 3 ist
eine alternative Anordnung gezeigt, bei der der Linearförderer 6 in
einem Abschnitt der Förderstrecke
entlang eines Bogens verläuft,
der der Gefäßbahn der
Gefäße bei dem
Füller 2 angepasst
ist. Durch die Parallelführung
des Füllers 2 und des
Linearförderers 6 entlang
einer gewissen Strecke kann während
dieser Strecke eine Übergabe
von Gefäßen 2 an
den Förderer 6 erfolgen.
Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform
werden die Gefäße nicht
exakt tangential von dem Füller
abgeführt,
sondern vielmehr in einer leichten Rechtskurve bewegt. Auch eine
solche Abführung
ist jedoch insofern im Wesentlichen tangential, als dass hierdurch ein
Herausschwappen des Inhalts nicht verursacht wird.
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Bei
einer Ausführungsform,
bei der der Linearförderer 6 in
Form eines Bogens entlang des Füllers 2 verläuft, ist
jedoch auch eine exakt tangentiale Abführung von dem Füller 2 möglich. Dabei
ist der Förderer
dann so ausgebildet, dass die Gefäße am Ende des Bogens in gerader
Richtung weitergefördert
werden.
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Falls
der Linearverschließer
unmittelbar stromab des Füllers 2 angeordnet
ist (s. 1) kann er auch wie der Förderer 6 in 3 in
einem Teilstück entlang
eines Bogens um den Füller 2 geführt werden,
um die kontrollierte Übergabe
zu erleichtern.
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Der
Linearförderer 6 in
den 2 und 3 weist vorteilhafterweise Greifelemente
auf, mit denen die Gefäße in vordefinierten
Positionen gegriffen werden können.
Dadurch ist eine kontrollierte Übergabe an
den Linearverschließer 3 möglich.
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Bin
Schnitt durch den Linearverschließer 3 an der Stelle
A-B' (s. 3)
ist in 4 dargestellt. Der Linearverschließer 3 weist
ein feststehendes längliches
Gestell 7 auf. Zu diesem Gestell 7 gehören Halterungen 12, 13 mit
denen mehrere Konsolen 9 gehalten und geführt werden.
Jede Konsole 9 kann mit entsprechenden Laufrädern, Schienen
oder sonstigen Führungen
durch die Halterungen 12, 13 beweglich gelagert
getragen werden.
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Zum
Antrieb der Konsolen 9 auf einer ovalen, horizontalen Unlaufbahn
ist ein umlaufendes endloses Element 15, wie etwa ein Zahnriemen,
eine Kette oder Ähnliches
vorgesehen, das über
Antriebs- bzw. Umlenkräder 29, 30 läuft. Die
Konsole 9 weist ein entsprechendes Gegenstück 16 auf,
das mit dem umlaufenden Element 15 in form- oder reibschlüssigem Kontakt
steht. Die Konsole weist ferner entsprechende Führungselemente 11, 14 auf.
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An
jeder Konsole 9 ist eine Gefäßführung 10 angeordnet.
Diese Gefäßführung 10 kann
beispielsweise lediglich eine Einkerbung umfassen, in die der Gefäßhals des
Gefäßes 26 unterhalb
eines Tragrings in einer definierten Position aufgenommen werden kann.
Im Zusammenwirken mit einem feststehenden Gefäßhalsführungsteil 24, der
an dem Gestell 7 angeordnet ist, ergibt sich so eine Führung des
Gefäßes 26 entlang
der vorgesehenen linearen Bahn. Anstelle der Führung 10 kann auch
ein Greifer oder Halter vorgesehen sein, der das Gefäß 26 in
der gewünschten
Position hält
und so transportiert.
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Die
Konsole 9 verfügt
weiterhin über
eine Führung 17 für ein Verschließelement 8.
Das Verschließelement 8 ist
höhenverstellbar.
Die Höhe
des Verschließelements 8 wird
durch eine stationäre Steuerkurve 28 vorgegeben.
Am oberen Ende des Verschließelements 8 ist
eine welle gelagert, auf der ein Zahnrad 18 angeordnet
ist. Das Zahnrad 18 wirkt mit einer linearen, feststehenden
Zahnstange 19, die an dem Gestell 7 angeordnet
ist, zusammen. Durch die Bewegung der Konsole 9 wird das
Verschließelement 8 mit
der Führung 17 ebenfalls
transportiert und zwar zusammen mit dem Gefäß 26 in einer fest
vorgegebenen Relation.
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Durch
die Bewegung des Verschließelements 8 entlang
der Umlaufbahn um den Linearverschließer 3 wird das Zahnrad 18 relativ
zu der Zahnstange 19 bewegt, sodass das Zahnrad 18 in
Drehung versetzt wird. Das Zahnrad 18 ist mittels der Welle,
an der das Zahnrad 18 angeordnet ist, mit einer Drehmomentkupplung 20 verbunden.
Ausgangsseitig (unten) ist die Drehmomentkupplung 20 mit
einem Getriebe aus zwei Zahnrädern 21, 22 verbunden,
wobei das Zahnrad 22 mit einem Verschlusskopf 23 verbunden
ist. Durch die Rotation des Zahnrads 18 wird somit mit
einem voreingestellten Drehmoment, das durch die Drehmomentkupplung 20 gegeben
ist, der Verschließkopf 23 rotatorisch
angetrieben.
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Durch
die Drehung des Verschließkopfes 23 kann
ein Verschluss 27 auf das Gefäß 26 mit einer drehenden
Bewegung aufgeschraubt werden. Die Höhenverstellbarkeit des Verschließelements 8 durch
die Steuerkurve 28 kann dazu ausgenutzt werden, einen Verschluss 27 in
den Verschlusskopf 23 einzusetzen, während das Verschließelement 8 in
einer angehobenen Position ist und das Verschließelement 8 während des
Aufschraubens des Verschlusses 27 auf das Gefäß 26 kontrolliert
abzusenken.
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An
dem Gestell 7 kann neben einer Halsführung 24 auch noch
eine weitere Führung 25 zur
kontrollierten Führung
der Gefäße 26 vorgesehen
sein.
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Die
Steuerkurve 28 ist so ausgebildet, dass nach dem Verschließen des
Gefäßes 26 das
Verschließelement 8 angehoben
wird und dabei der Verschluss 27 auf dem Gefäß 26 verbleibt.
Das verschlossene Gefäß 26 kann
so dann von dem Verschließer 3 linear
weggeführt
werden.