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Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen des festen Sitzes von maschinell
verschlossenen Bügelverschlußflaschen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Verschlußkontrolle von maschinell verschlossenen Bügelverschlüssen.
Beim Verschließen von Bügelverschlüssen mit der Hand wird gleichzeitig eine Überprüfung
der Spannung des Bügels durchgeführt. Nicht ausreichend spannende Bügelverschlüsse
können von Hand aussortiert werden.
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Soweit die Bügelverschlüsse mit Maschinen verschlossen werden, müssen
zusätzliche Kontrollen durchgeführt werden, damit die Bügelverschlüsse mit zu geringer
Spannung festgestellt und aussortiert werden können.
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Es ist bereits bekanntgeworden, die Kraft, die das Spannelement während
des Spannvorganges auf die Flasche bzw. den Flaschenträger ausübt, zu messen. Bei
der Messung einer zu geringen Kraft während dieses Vorganges wird ein Signal ausgelöst
oder ein Impuls gespeichert, der späterhin zum Ausscheiden dieser Flasche aus der
Reihe der unverschlossenen Flaschen führt. Diese Vorrichtung ist störanfällig, kompliziert
und aufwendig.
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Es ist außerdem bereits bekannt, maschinell verschlossene Bügelverschlußfiaschen
durch Ultraschall zu beaufschlagen. Falls der Bügelverschluß nicht genügend gespannt
ist oder sonstige Undichtigkeiten aufweist, tritt aus dem Verschluß Flüssigkeitsschaum
aus und soll damit die Undichtigkeit oder den fehlerhaften Verschluß anzeigen.
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Vielfach zeigen aber auch ganz normal verschlossene Flaschen an der
Flaschenmündung Schaum, so daß mit dem Ultraschallverfahren nur erheblich undichte
Flaschen, die praktisch durch die Ultraschallbehandlung schießen, angezeigt werden
können. Die Anzeige ist daher nicht sicher genug und zu aufwendig.
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Es ist auch bekannt, die verschlossenen Flaschen durch eine zusätzliche
eigene Prüfstation wandern zu lassen, in der durch abgefederte Rollenhebel ein Druck
in Öffnungsrichtung auf die Drahtteile des Bügelverschlusses beim Passieren der
Prüfstation ausgeübt wird. Bei nicht ausreichender Spannung des Verschlusses wird
dieser durch die Druckkräfte der Rollenhebel wieder geöffnet und verläßt so im geöffneten
Zustand die Maschine. Eine Überwachungsperson kann dann feststellen, daß solche
Flaschen nicht einwandfrei verschlossen sind, die Verschlüsse eingehender prüfen
und gegebenenfalls erneuern. Diese Vorrichtung ist jedoch störanfällig, weil die
Höhentoleranzen sowohl bei den Verschlüssen als auch bei den Flaschen recht erheblich
sind, derart, daß die Druckrollen niemals an ein und denselben Stellen der Bügelverschlüsse
angreifen. Dadurch sind die auf die Verschlüsse ausgeübten Druckkräfte selbst bei
ein und demselben Flaschentyp verschieden groß und das Prüfverfahren damit nicht
ausreichend sicher bzw. genau genug.
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Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung, mit
denen eine genaue Überprüfung des festen Sitzes von maschinell verschlossenen Bügelverschlußflaschen
ermöglicht wird, und zwar unabhängig von der Größe und Höhentoleranz der Flasche,
unter Ausschluß elektrischer und die Verschließkraft selbst messender Einrichtungen,
wobei eine eigene, von der Spannstation unabhängige Kontrollstation vermieden werden
soll und darüber hinaus die Kontrolle mit geringer Verschließkrafttoleranzbreite
bei verhältnismäßig hoher und voreinstellbarer Verschließkraftempfindlichkeit möglich
ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung ein Verfahren vorgeschlagen,
gemäß dein bereits während des Spannvorganges eine der Schließkraft entgegenwirkende
Öffnungskraft auf die Verschlußteile ausgeübt wird, wodurch jeder eine zu geringe
Spannung aufweisende Verschluß im Anschluß an das Spannen des Verschlusses durch
die weiter einwirkende Öffnungskraft wieder geöffnet wird. Durch dieses Verfahren
kann ohne zeitliche Verzögerung unmittelbar im Anschluß an das Spannen des Verschlusses
die Öffnungskraft voll auf den gespannten Verschluß einwirken und bei zu geringer
Spannung des Verschlusses die Wiederöffnung bewirken. Die betreffende Flasche verläßt
dann die Maschine mit nicht gespanntem Verschluß und kann aussortiert werden. Eine
eigene Kontrollstation ist
also nicht erforderlich, ebenso braucht
die von der Maschine ausgeübte Spannkraft selbst nicht gemessen und elektrisch weitergeleitet
zu werden. Außerdem kann das Verfahren unabhängig von den Höhentoleranzen der Flaschen
angewendet werden, da bereits während des Spannvorganges die Öffnungskraft einwirkt
und beim Spann- wie Prüfvorgang Höhendifferenzen ohne weiteres aufgenommen werden
können.
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Gemäß der Erfindung wird weiter ein Verfahren vorgeschlagen, gemäß
dem die der Schließkraft entgegenwirkende Öffnungskraft durch Voreinstellung veränderbar
ist. Dadurch kann die Empfindlichkeit der Kontrollvorrichtung verändert werden,
so daß eine Anpassung an den Flaschentyp oder an die Art der Bügelverschlüsse sowie
an sonstige Besonderheiten möglich ist.
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Zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Vorrichtung
zum Spannen von Bügelverschlüssen mit einer über die aufgesetzten Verschlüsse stülpbaren,
zweigeteilten Spannglocke vorgeschlagen, wobei der eine Teil der Spannglocke als
Druckschale zum Niederbringen des ösenbügels des Verschlusses in die Spannstellung
und der andere, von dem ersten Teil durch einen Zwischenraum getrennte Teil als
Gegenhalterschale für die Flasche dient, die gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet
ist, daß beiderseitig an der Gegenhalterschale der Spannglocke je ein unter vorbestimmter
Federbelastung stehender Druckhebel angeordnet ist und beide Druckhebel mit ihren
unteren, freien Enden gegen die Mittelebene der Spannglocke vorstehen. Beim Spannen
sind die Ösen des ösenbügels zunächst jenseits der Mittelebene der Spannglocke und
gelangen dann beim Niederdrücken des ösenbügels über die Mittelebene und gegen die
Druckhebel, die sie gegen deren eigene Federkraft von der Mittelebene weg nach außen
verschwenken. Dadurch steht der Ösenbügel des Verschlusses bereits während des Spannvorganges
unter der Prüf- und öffnungskraft der Prüfeinrichtung, und sofort nach Beendigung
des Spannens können die Druckhebel, veranlaßt durch die vorbestimmte Öffnungskraft,
die sie auf den Ösenbügel ausüben, den Verschluß wieder öffnen, falls die Spannkraft
des Verschlusses (nicht des Spannwerkzeuges) in ihrer Spannstellung zu gering ist.
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Gemäß der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß zwischen Druckschale
und Gegenhalterschale in bekannter Weise ein lotrecht bewegbarer Federstößel vorgesehen
ist. Der Federstößel ist wichtig zum Festhalten der Flasche, und zwar sowohl zum
Spannen selbst wie auch während der alleinigen Einwirkung der Öffnungskraft auf
die Verschlußteile. Der lotrecht bewegbare Federstößel ist nicht nur wichtig zum
Festhalten der Flasche beim Spannvorgang, sondern ebenso bei der anschließenden
Spannkraftüberprüfung. Darüber hinaus wird durch den Federstößel eine vorbestimmte
Zusammenpressung der Gummidichtung des Verschlusses bewirkt, was mit einer Lockerung
des Verschlusses einhergeht und zu einer geringeren Verschließkraft führt. Bei der
Einstellung der Federbelastung der Druckhebel muß die Einwirkung des Federstößels
auf den Verschluß berücksichtigt werden.
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Gemäß der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß die gemeinsame
Druckhebelfeder mit einstellbarer Federspannung vorgesehen ist. Werden in die Flaschen
Flüssigkeiten eingefüllt, die z. B. erhebliche Mengen Kohlensäure enthalten, dann
muß eine Mindestfederspannung gewählt werden, die größer ist als die Mindestfederspannung
die bei einer Flüssigkeit mit geringem oder fehlendem Kohlensäuregehalt gewählt
werden muß.
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Es gehört auch zur Erfindung, daß die Druckhebel jeweils eine lotrechte,
rechteckige Druckfläche für die ösenbügel der Verschlüsse aufweisen und etwa in
Höhe der Unterkanten des Druckstückes angeordnet sind. Die mittleren Abstände der
Druckstücke voneinander entsprechen den mittleren Abständen der Ösen, die an den
ösenbügeln der Verschlüsse vorgesehen sind. Die rechteckigen Druckflächen dürfen
wegen der vorkommenden Toleranzen der Verschlüsse nicht zu schmal sein.
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Gemäß der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß jeweils die untere
an die Druckfläche anschließende abgeschrägte Ecke der Druckhebel von der Mittelebene
der Spannglocke weg nach außen abgekantet oder abgeschrägt ist. Sobald durch Anheben
der Spannglocke die rechteckigen Druckflächen aus dem Bereich der ösenbügel weggehoben
sind, wird sofort die Öffnungskraft von den Ösenbügeln weggenommen, weil die Druckhebel
am unteren Ende nach außen abgeschrägt sind. Außerdem wird durch die Abschrägung
erreicht, daß beim Aufsetzen der Glocke auf einen bereits gespannten Verschluß kein
Anecken der Druckhebel an dem ösenbügel und damit eine Störung eintritt, sondern
daß die Druckhebel infolge des abgeschrägten unteren Eckes zunächst ausweichen und
die Spannglocke richtig aufgesetzt werden kann. Dann erfolgt in der üblichen Weise
auch bei einem solchen, bereits vorgespannten Verschluß eine überprüfung auf ausreichende
Verschlußspannung.
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Gemäß der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß als Druckhebelfeder
eine Schraubenfeder mit Schenkeln vorgesehen ist und in der Gegenhalterschale verstellbare
Anschläge für einen der Federschenkel angeordnet sind und der andere Federschenkel
gegen einen die beiden Druckhebel miteinander verbindenden Bolzen anliegt. An Stelle
einer Schenkelfeder könnte ebensogut eine Schraubenfeder ohne Schenkel vorgesehen
sein, doch ist der räumliche Aufwand für eine Schenkelfeder meist geringer und die
Vorrichtung daher weniger sperrig.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise und schematisch
dargestellt.
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F i g. 1 zeigt die Spannglocke in der Ansicht; F i g. 2 zeigt die
Spannglocke im Schnitt mit eingeführter Flaschenmündung, die einen Bügelverschluß
aufweist; F i g. 3 zeigt die Spannglocke von der Seite gesehen.
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Eine Spannglocke 1 ist mit ihrem Flansch 2 an einem auf- und abwärtsgehenden
Werkzeug innerhalb einer Bügelverschließmaschine angeordnet, und zwar als letzte
der dort vorgesehenen Station. Die bereits in den vorhergehenden Stationen in bekannter
Weise angehobenen und auf die Mündung der Flaschen aufgesetzten Bügelverschlüsse
werden dann in der Spannstation durch die Spannglocke 1 gespannt. Diese Spannglocke
1 weist unterhalb des Flansches 2 eine Druckschale 3 auf, die am unteren Ende ein
Druckstück 4 trägt, das - wie F i g. 2 zeigt - gegen einen ösenbüge110 des ungespannten
Bügelverschlusses gelangt. Die Spannglocke 1 weist außerdem
eine
Gegenhalterschale 5 auf. Zwischen den Schalen 3 und 5 ist ein Zwischenraum 6 vorgesehen,
durch den eine gedachte Mittelebene 7 hindurchgeht. In den Zwischenraum 6 gelangen
die beiderseits an einer Flasche 8 herausstehenden Verschlußteile des Bügelvers
chlusses, so z. B. der Spannbügel 9, der in die Öse 11 des Ösenbügels 10 eingreift.
Dieser Spannbügel 9 ist durch das Loch 12 des Porzellanstopfens 13 hindurchgeführt
und zieht den Porzellanstopfen 13 im gespannten Zustand gegen die Mündung 14 der
Flasche 8, wodurch die Dichtscheibe 15 stark zusammengepreßt wird. Von oben her
ist der Porzellanstopfen 13 durch einen lotrechten Federstößel 16 belastet, und
dadurch wird die Flasche zwischen einem Druckstück 16' und der nicht gezeichneten
Flaschenstandfläche festgehalten, damit das Spannen des Ösenbügels 10 ohne Verkanten
der ganzen Flasche 8 möglich ist. Außerdem ist die Mündung 14 der Flasche 8 zwischen
der Druckschale 3 und der Gegenhalterschale 5 sicher geführt. Die Mündung befindet
sich dabei in einer allerdings nur teilweise geschlossenen, zylindrischen Bohrung
17, die durch die beiden Schalenhälften 3 und 5 begrenzt und z. B. durch die beiden
seitlichen Zwischenräume 6 geöffnet ist. Ein Federgehäuse 18 weist im Inneren eine
Feder 19 für den Federstößel 16 auf. Die Gegenhalterschale 5 weist - wie
F i g. 2 zeigt - ein Fenster 21 auf, in dem eine Schraubenfeder mit Schenkeln 20
über einem Lagerbolzen 25 angeordnet ist. Der lange Schenkel 20' liegt auf einem
Bolzen 23, der die beiden Druckhebel 24, 24' miteinander verbindet, auf. Der kürzere
Schenkel 20" der Schraubenfeder 20 liegt auf einem Haltestift 22 auf, der beiderseits
des oberen Teiles 21' des Fensters 21 angeordnet bzw. gelagert ist. In diesem oberen
Teil 21' des Fensters 21 sind noch mehrere Bohrungen 22' vorgesehen, in die je nach
Bedarf der Stift 22 eingesteckt werden und die Vorspannung der Schraubenfeder
20 dadurch verändert werden kann. An Stelle dieser durch die Bohrungen 22'
festgelegten Federspannungsabstufungen kann an dieser Stelle auch ein nicht gezeichneter
Schraubentrieb od. dgl. vorgesehen sein, der eine kontinuierliche Veränderung der
Vorspannung der Schraubenfeder 20 ermöglicht. Der Lagerbolzen 25
dient
nicht nur der um ihn gewundenen Schraubenfeder 20 als Sitz, sondern auch den beiden
Druckhebeln 24, 24', die gelenkig auf den beiden äußeren Enden dieses Lagerbolzens
25 gelagert sind.
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Die Spannglocke gemäß F i g. 1 wird von oben her gegen die Mündung
14 der Flasche 8 abgesenkt. Auf der Mündung 14 befindet sich bereits der Verschlußstopfen
13 in der richtigen Stellung. Der ösenbügel 10 ist jedoch noch nicht in der Position
wie ihn F i g. 2 zeigt. Beim weiteren Absenken der Spannglocke 1 gelangt zunächst
das Kopfstück 16' des Federstößels 16 gegen den Porzellanstopfen 13 und hält die
Flasche 8 auf ihrer Standfläche fest. Dann gelangt die Flaschenmündung 14 zwischen
die Druckschale 3 und die Gegenhalterschale 5 und ist in die Bohrung 17 zusätzlich
sicher geführt. Beim noch weiteren Absenken gelangt der untere Rand 4 der Druckschale
3 gegen den ösenbügel 10, wie in F i g. 2 dargestellt ist. Senkt sich nun die Spannglocke
noch weiter nach unten ab, wird der Verschluß in der bekannten Weise gespannt, indem
der ösenbügel in die Position 10' (F i g. 2), die Ösen 11 in die Position 11' gelangen
(schnappen) und dabei gegen die Druckfläche 27 der Druckhebel 24, 24' stoßen. Hierbei
werden dieDruckhebel 24, 24' entgegen der Kraftwirkung der Schraubenfeder 20 im
Sinne von F i g. 2 nach außen ausgelenkt, wobei auf die Ösen 11' eine durch die
Vorspannung der Schraubenfeder 20 zuvor ziemlich genau festgelegte Öffnungskraft
ausgeübt wird, die der Spannkraft entgegengesetzt ist. Bewegt sich nun die in ganz
unterer Stellung (nicht gezeichnet) befindliche Spannglocke wieder nach oben in
die in F i g. 2 gezeichnete Stellung, dann kann die von den Druckhebeln
24, 24' auf die Ösen 11' ausgeübte öffnungskraft sofort wirksam werden,
weil der Ösenbügel 10' nicht mehr durch den unteren Rand 4 der Spannglocke belastet
wird. Ist die Spannkraft des Ösenbügels geringer als die Öffnungskraft, wird der
Ösenbügel 10' durch die Einwirkung der Druckhebel 24, 24' wieder über die Mittelebene
7 hinaus nach der Gegenseite verschwenkt und gelangt wieder in die Stellung 10.
Dadurch ist der Verschluß aber wieder geöffnet. Ist jedoch die Spannkraft des in
Stellung 10', 11' befindlichen Verschlusses größer als die Einwirkung der Öffnungskraft
über die Druckflächen 27 auf die Ösenbügel 10', bleibt der Verschluß in der gespannten
Position. Ist also die Spannglocke nach dem Spannvorgang wieder oberhalb des Flaschenkopfes,
dann verbleibt die Flasche, die einen nicht genügend gespannten Verschluß aufweist,
in geöffneter Stellung, während alle anderen Flaschen verschlossen bleiben. Das
Ausscheiden einer nicht verschlossenen Flasche ist jedoch dem bei der Maschine stationierten
Bedienungsmann möglich.
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Die untere, innere abgeschrägte Ecke 28 der Druckhebel 24, 24' ist
nach außen abgeschrägt, so daß auch bereits fertig verschlossene Flaschen leicht
ans Innere der Spannglocke, ohne anzuecken, gelangen und dann in der bekannten Weise
der Überprüfung durch die Öffnungskraft der Druckhebel 24, 24' unterworfen werden
können. Die Spannglocke 1 läßt sich also auch als Überprüfungsglocke allein
verwenden; dann nämlich, wenn außen von Hand verschlossene Flaschen zur Überprüfung
des guten Sitzes des Verschlusses nochmals durch die Maschine hindurchgeschleust
werden.