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AUTOMATISCHE MEHRZWECKVERSCHLIESSMASCHINE FÜR " " BAUCHIGE GEFASSE,
INSBESONDERE FUR KONSERVENGLASER Die Erfindung betrifft eine Mehrzweckverschließmaschine,
mit deren Hilfe Deckel (Verschließelemente) auf bauchigen Gefäßen, insbesondere
Konservengläsern in kontinuierlichem Betrieb automatisch befestigt werden.
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In der Lebensmittelindustrie, insbesondere der Konservenbranche wird
ein bedeutender Anteil der hergestellten Fertigprodukte in entsprechend kleinen
Einheiten dosiert in bauchigen Gefäßen (Gläsern) verschlossen zur
Konsumationauf
den Markt gebracht. Infolge der durch die Massenfertigung bedingten hohen Stückzahlen
bedarf der Verschließvorgang eines hohen Mechanisierungsgrades.
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Die im Zuge des Vorarbeitungsprozesses zubereiteten Substanzen werden
mit Hilfe von verschiedenartigen Maschinen in Gefäße abgefüllt, und nach erfolgtem
Aufsetzen der Deckel wird die Luft - falls erforderlich -aus de gefäßen entfernt.
Die auf diese Weise vorbereiteten Gefäße werden hiernach mittels Verschließmaschinen
verschlossen und je nach Charakter des Produktes entweder einem zusätzlichen Sterilisierungsprozeß
unterworfen oder unmittelbar den Fertigproduktlager zugeliefert.
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Für das Verschließen von Gefäßen (Gläsern) sind verschiedene Verfahren
und Verschlußsysteme bekanntgeworden. Mit Hinblick auf: die vorliegende Erfindung
besitzt das sog. Verschließsystem Neo-Pliönix eine besondere Bedeutung, welches
durch eine dreiteilige Verschlußgarnitur, betstehend aus einem Deckel, einem Dichtungsring
und einem an den geflanschten Glashals angepaßten Befestigungsring gekennzeichnet
ist. Bei Verwendung dieser Verschlußgarnitur erfolgt das Verschließen der Konservengläser
derart, daß der zylindrische - über den Glasflansch hinausragende - Randteil eines
um den die Öffnung des evakuierten Glases vakuumdicht verschließenden Deckel herumgespannten
Befestigungsringes rings herur unter den Glasflansch straff hineingebogen wird.
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Zur Durchführung des obengeschilderten Verschließvorganges sind von
Hand betätigte sowie auch automatisch Verschließmaschinen bekannt.
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Bei den bekannten, von Hand betätigten Verschließmaschinen werden
durch einen Elektromotor angetriebene, in einer Schließvorrichtung der Maschine
gelagerte Rollen durch Handsteuerung gegen den um den Glashals gelegten BefeJtigungsring
gepreßt IJnter Wirkung der von Hand ausgeübten Kraft wird die Mantelfläche des Befestigungsringes
durch
obige Rollen unter den Flansch der Glasöffnung hineingebogen. Die Rollen führen
hierbei mehrere Umdrehungen aus, wobei der Antrieb für diese Umdrehungen vom Elektromotor
aus erfolgt.
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Es sind ferner zum Verschließen von Gefäßen (Gläsern) auch mehrere
Arten von kontinuierlich arbeitenden automatischen Maschinen bekannt, welche äe
nach Ausbildung der Glasöffnung und in Abhängigkeit von der Verschlußgarnitur von
unterschiedlicher Ausführung sind. Bei einem bekannten Typ von automatischen Verschließmaschinen
werden die gefüllten, evakuierten Gläser auf einem Förderband der Verschließmaschine
zugeführt.
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Sie werden durch einen Dosierstern dem kontinuierlich rotierenden
Rundtisch der Verschließmaschine beschickt. Auf einer bestimmten Strecke der Rundtischbewegung
wird das Glas zur Schließvorrichtung hin angehoben, wobei eine entsprechend ausgebildete
Profilrolle unter Ausübung einer Radialkraftwirkung herumlauft und somit den Befestigungsring
einrollt. Bei der Weiterbewegung des Rundtisches werden die nunmehr verschlosseiien
Gläser durch einen Auslegestern einem Transportband übergeben.
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In der ungarischen Patentschrift Nt. 152 335 wird eine automatische
Verschließmaschine beschrieben, welche nach dem Verfahren des der Rollenverschließung
nachahmenden, in radialer Richtung alternierend bewegten Segmentverschließung von
periodischem Charakter arbeitet, wobei der Befestigungsring durch Kreissegmente
in seinem vollen Umfang eingebördelt wird.
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Gemäß einem allen bekannten Verschließmaschinen gemeinsamen Merkmal
sind diese nur für ein, jedoch höchstens für zwei Verschlußgarnitursysteme ausgebildet,
so daß sie nicht universell verwendet werden können. Die Marktbedürfnisse können
daher von den Konservenherstellern infolge Gläser von verschiedenen Verschllßtypen
nur
durcll Anwendung von ,jeweils anderen, mterschiedlichen Verschließmaschinen befriedigt;
werden.
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Den bekannten Verschließmaschinen haftet ferner der Nachteil an, daß
sie gegenüber den Höhenmaßabweichungen sowie diejenigen der Öffnungsabmessungen
der Gefäße (Gläser) äußerst empfindlich sind, ihr Betrieb ist lait einem relativ
hohen Bruchanteil behaftet, da die von den vorbestimmten Abmessungen abweichenden
Gläser beim Verschließen leicht zerbrochen werden.
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Zielsetzung der vorliegenden Erfindung sind die Beseitigung der obenbeschriebenen
Nachteile der bekannten Verschließmaschinen und die Schaffung einer automatischen
Mehrzweckverschließmaschine, welche mit vorher aufgesetzten Deckel (Verschließelement)
versehene bauchige Gefäße (Gläser) durch eine aus einfachen Elementen ausgebildete
Schließvorrichtung selbsttätig und kontinuierlich verschließt und zugleich lediglich
durch auf einfache Weise vornehmbaren Austausch von wenigen Maschinenteilen auch
für Verschließen von Gefäßen (Gläsern) mit unten gebördelten sowie durch Krallen
oder durch Gewinde befestigten Deckeln geeignet ist. Gemäß einer weiteren Zielsetzung
der vorliegenden Erfindung soll die erfindungsgemäße Verschließmaschine mit Hinblick
auf den Verschließvorgang Maßabweichungen der Gefäße (Gläser) innerhalb von den
bislang bekannten gegenüber weiteren Grenzen zu verkraften in der Lage sein, wodurch
die Herstellung der Gefäße bei gleichzeitiger Verminderung des Bruchanteiles dem
heutigen Stand gegenüber erleichtert werden kann.
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Der Erfindung liegt einelJeits die Erkenntnis zugrunde, daß ein Verschlußelement
(Deckel) auf bauchigen Gefäßen (Gläsern) mit geringem Kraftaufwand vorteilhaft befestigt
werden kann, indem das rotierende oder zu einer Rotation bewegte Gefäß - mitsamt
dem abgebogenen Randteil des aufgesetzten Verschlußelementes - auf einer feststehenden
(oder bewegten) Verschließbahn abgerollt
wird, wobei das Verschlußelement
infolge der bei einer Drehung des Gefäßes um 3600 durch die Verschließbahn entlang
gemäß der Drehung paralleler Tangenten auf den abgebogenen Randteil des Verschlußelementes
ausgeübte Kraft wirkung in seinem ganzen Umfange auf der Gefäßöffnung befestigt
wird. Weitere erfindungsgemäße Erkenntnisse stellen diejenigen Verschließoperation
dar, bei denen das aufgesetzte Verschließelement auf dem - wie bereits beschrieben
- einer Rotation unterworfenen Gefäß durch die erfindungsgemäße Maschine in einem
evakuierten Raum, durch eine relative Drehbewegung oder durch eine senkrecht nach
unten gerichtete Kraftwirkung befestigt wird Die erfindungsgemäße automatische Mehrzweckverschließmaschine
für bauchige Gefäße, insbesondere für Konservengläser besteht aus einer kontinuierlich
arbeitenden Beschickungs-, sowie einer zum Austragen der verschlosf;z nen Gefäße
dienenden Auslegevorrichtung, sie besteht ferner zur unteren sowie oberen Halterung
der Gefäße aus im unteren bzwe oberen Rundtisch einer Schließvorrichtung gelagerten,
in vertikaler Richtung verstellbaren, um ihre eigene Längsachse drehbaren Stützen,
einer Drehvorrichtung für die untere Stütze, sowie aus einer mit dem abgebogenen
zylindrischen Randteil oder dem Befestigungsring eines auf die Gefäßöffnung aufgesetztem
Verschlußelementes zusammenwirkenden, in vertikaler sowie in horizontaler Richtung
verstellbar am Maschinengestell angeordneten und aus der Schließvorrichtung ausrückbaren
Verschließbahn, wobei die obere Stütze mit einer senkrechten Hohlwelle lösbar verbunden
ist und die Beschikkungs-, Auslege- und Verschließvorrichtungen zur Eoordinierung
des Bewegungsablaufes ihrer Eingriffsglieder mit Antriebs- und Steuerorganen ausgerüstet
sind. Bei einer vorteilhaftem Ausführungsform besitzt die erfindungsgemäße Maschine
eine zur Halterung einer nicht drehbaren oberen Stütze dienende, in vertikaler Richtung
zwangsgesteuert
bewegte Führungsstange, welche in der durchgehenden Bohrung einer bezüglich ihrer
Vertikalbewegung gleichfalls zwangs gesteuert en Hohlwelle derart r aufgenommen
ist, daß die obere Stütze in eine am unteren Ende der hohlwelle befestigt Vakuumglocke
hineinragt.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beiliegenden Zeichnung
skizzenhaft dargestellten Ausführungsbeispielen ausführlich beschrieben.
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Fig. 1 stellt die Draufsicht der erfindungagemäßen Maschine und Fig.
2 einen Schnitt A-B-C-D-E nach Fig. 1 fiir ein Ausführungsbeispiel, bei dem die
erfindungsgemäße Maschine mit rotierenden oberen Stützen ausgebildet ist, dar.
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Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Verschließvorrichtung nach Fig.
2, während Fig. 4 den Verschließvorgang bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2
darstellt.
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Fig. 5 ist ein Schnitt A-B-C-D-E nach Fig. 1 fiir ein zweites Ausführungsbeispiel,
bei welchem die erfindungsgemäße Maschine mit einer Vakuumglocke und lediglich in
vertikaler Richtung bewegbaren oberen Stützen ausgerüstet ist.
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Fig. 6 zeigt eine Schnittdarstellung der Schliellvorrichtung des
Ausführungsbeispieles nach Fig 5.
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In einer Draufsicht gemäß Fig. 1 besteht die erfindungsgemäße Verschließmaschine
aus einem Transportband 2, welches die mit einem auf ihre Öffnung aufgesetzten Deckel,
bzw. einer aus D ckel, Dichtungsring und Befestigungsring bestehenden Verschlußgarnitur
versehenen Gläser 1 nach der Verschließmaschine hin befördert, einem Dosierstern
3, der die Gläser 1 auf einen unteren Rundtisch 4 der Schließvorrichtung der Naschine
übersetzt, sowie einem Auslegestern 5, welchcr die Entnahme der bereits verschlossenen
Gläser 1 bewerkstelligt,
indem diese vom unteren Rundtisch 4 entnommen
und auf ein Gransportband 6 weitergeleitet werden. Der Fig. 2 ist eine beispielsweise
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine im Schnitt A-B-C-D-E nach Fig. 1
ersichtlich, bei welcher die Verschließmaschine mit drehbeweglichen oberen Stützen
15 sowie einer Verschließbahn 8 ausgerüstet ist. Die Schließvorrichtung gemäß dieser
Lösung, welche mitsamt den Zufuhreinheiten 2, 3 und Austragsorganen 5, 6 an einem
Maschinengestell 7 angeordnet ist, ist in Fig. 3 gesondert und ausführlicher dargestellt.
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Der untere Drehtisch 4 der Schließvorrichtung sitzt auf einer Welle
9, welche von einem Elektromotor 10 aus über ein Kegelradpaar 11 und ein Zahnradpaar
12 ins Langsame übersetzt angetrieben wird. Die Welle 9 ist in einer Hülse 13 durch
Wälzlager gelagert, wobei die Hülse 13 am Maschinengestell 7 befestigt ist. Ein
an der Welle 9 sitzender oberer Rundtisch 14 trägt zur Halterung der oberen Stützen
15 dienende Eonstruktionselemente. Bei der in Fig. 3 gesondert dargestellten Schließvorrichtung
des vorliegenden Ausführungsbeispieles ist eine untere Stütze 19 in einer unteren
Stützglocke 17 vertikal verschiebbar und einem Gleitlager 18 drehbar am unteren
Rundtisch 4 angeordnet, welche einerseits unterWirkunp: einer Druckfeder 16 die
zum Verschließvorgang erforderliche Gegenkraft liefert, andererseits jedoch eventuelle
Höhenmaßabweichungen des Glases 1 dadurch kompensiert, daß sie dem von der oberen
Stütze 15 herrührenden Druck nachgebend gegen die Federkraft wn einen bestimmten
b trag innerhalb der Stützglocke 17 nach unten verschoben wird. Die untere Stütze
19 bewirkt ferner eine Drehung des sich abstützenden Glases 1 während des Verschließvorganges,
und zwar derart, daß ein am Maschinengestell 7 befestigter Zahn- oder Kettensegment
20 mit einem an einer die untere Stütze 19 tragenden Hülse 21 befestigten Zahn-oder
Kettenrad
30 zum Eingriff kommt und infolge der ständigen Drehung; des Ruritisches 4 die untere
Stütze 19 über einen Mitnehmerbolzen 22 in Drehung versetzt.
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Zur Einstellung der Höhenlage der zu verschließenden Gläser 1 entsprechend
der Höhe des Verschlußelementes dient die obere Stütze 15. Sie ist an einer Hohlwelle
26 abnehmbar befestigt und über ein Zwischenstück 28 durch Walzlager 27 gelagert.
Die Hohlwelle 26 führt mitsamt der oberen Stütze 15~durch in eine Zwangsführungs
bahn 24 eingreifende Rollen 25 gegenüber einem am oberen Rundtisch 14 befestigten
Stützgehäuse 23 eine in vertikaler Richtung gesteuerte Bewegung aus.
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Die kreisbogenförmige Versehließbahn 8 bewirkt das Einbördeln oder
das an bestimmten Stellen erfolgende Einbiegen der Verschlußdeckel beim Abrollen
der Gläser 1 und stellt somit die zum Verschließen derselben erforderliche kraft-
und formschlüssige Verbindung her.
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Die Verschließbahn 8 wird durch die zylindrische MantelflAche des
Glasfiansches des abrollenden Glases 1 zusammen mit einer Gabel 32 in Führungsbuchsen
35 gegen eine durch Schrauben 40 vorgespannte Feder 3i in horizontaler Richtung
nach außen verschoben. Die Führungsbuchsen 35 sind an einer auf einem zugleich auch
die Zwangsführungsbahn 24 tragenden Ständer 36 befestigten Trägerbrücke 37 angeordnet.
Während der oben beschriebenen Verschiebung der Verschließbahn 8 übt diese gegen
die abgebogene zylindrische Mantelfläche des Verschlußdeckels oder den Befestigungsring
des Verschlußelementes einen bestimmten Druck aus, und das Verschlußelement wird
beim Abrollen des Glases 1 auf der Verschließbahn 8 auf die in Fig. 4 dargestellte
Weise an der Glasöffnung befestigt.
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Eine vertikale Grobeinstellung der Verschließbahn 8 kann durch senkrechte
Verstellung der Trägerbrücke 37 am Ständer 36 und durch entsprechende Arretierung
derselben erfolgen. Eine genaue Anpassung der Verschließbahn
8
bei eventuellen Hohenmaßabweichungen der Gläser 1 wird jedoch durch eine in der
Gabel 32 befindliche Feder 33 ermöglicht, wclche um einen die Verschließbahn 8 tragenden
Gewindebolzen 34 angeordnet ist. Die zum Einbördeln erforderliche, nach oben gerichtete
Kraftwirkung wird zugleich durch die Feder dargestellt.
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Eine Grobeinstellung der Verschließbahn 8 in horizontaler Richtung
kann durch an den FliIirungsbuchsen 35 befindliche Einstellmuttern bewerkstelligt
werden.
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Die Dosier- bzw. Auslegesterne 3, 5 nind an in Lagergehäusen 27 gelagerten
Wellen 41 angeordnet, und ihre Drehzahl gegenüber dem unteren Rundtisch 4 wira durch
ein Zahnradgetriebe, bestehend aus einem Kegelradpaar 11 und einem Zahnradpaar 12
bestimmt.
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Bei einem nächsten, in den Fig. 5 und 6 åargestellten Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Mehrzweckverschließmaschine besitzt die Schließvorrichtung
-gegenüber der drehbaren oberen Stütze 15 des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispieles
- eine nicht arehbare obere Stütze 42, welche in der konzentrischen Bohrunb einer
Hohlwelle 26 verläuft, am unteren Ende einer mit dieser fluchtenden Führungsstange
38 der Höhe der Gläser 1 entsprechend befestigt ist, und sich innerhalb einer an
unteren Ende der Hohlwelle 26 vakuumdicht, jedoch lösbar sitzenden Vakuumglocke
39 befindet. Die Vertikalbewegung der Führungsstange 38 und somit das Andrücken
eines Deckels gegen den Glasflansch durch die obere Stütze 42 werden durch eine
Gegenbahn 43 über an den oberen Enden der Führungsstangen 38 befestigten Rollen
44 gesteuert. Die Führungsstange 38 und hierdurch die oberen Stützen 42 werden nach
erfolgter Befestigung der Deckel durch Federn 45 in ihre Ausgangsstellung zurückgestellt,
wobei durch Bohrungen der oberen Stütze 42 hindurchgreifende und an der Vakuumglocke
39 befestigte Stifte 46 ein Ausstoßen der in der oberen Stütze gegebenenfalls zur
Klemmung neigenen,
bereits verschlossenen Gläser gleichzeitig und
stets gesichert wird.
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Die Erzeugung des Unterdruckes in der Vakuumglocke 39 wird über Schieber
47 und Leitungen 48 bewerkstelligt.
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Fig. 5 zeigt die Vakuumglocke 39 in zwei verschiedenen Stellungen.
In der auf der linken Seite der Fig. 5 dargestellten Lage befindet sich die Vaku
,glocke 39 in einer für den Verschließvorgang vorbereiteten hochgezogenen Stellung.
Demgegenüber stellt das rechtsseitige Bild in Fig. 5 die Vakuumglocke 39 in ihrer
bereits heruntergelassener Stellung dar, wo sie an der Stützglocke 17 bereits auch
unten vakuumdicht anliegt, während der Deckel über die Führungsstange 38 und die
obere Stütze 42 noch nicht an den Glasflansch angedrückt wird, da in der gezeichneten
Phase noch die Erzeugung des Vakuums im Gange ist. Der Deckel wird durch die obere
Stütze 42 erst nach Erreichung des erforderlIchen Endvakuums gegen den Glasflansch
angedrückt, bzw. erst hiernach wird eine relative Drehbewegung zwischen der. unteren
Stütze 19 und der oberen Stütze 42 eingeleitet, wodurch ein Anschrauben eines -
in diesem Falle - mit Gewinde.versehenen Verschlußelementes vorgenommen wird.
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Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 und 6 ist außer dem Fortfall
der beim ersten Ausführungsbeispiel verwendeten drehbaren oberen Stütze 15 naturgemäß
auch die Verschließbahn 8 ausgerückt, bzw. außer Funktion gesetzt.
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Die übrigen Organe bzw. die Wirkungsweise der Verschließmaschine
-hierunter auch der Drehantrieb der unteren Stützen 19 - sind des weiteren mit denjenigen
der beim ersten Ausführungsbeispiel bereits beschriebenen identisch.
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Die erfindungsgemäße Mehrzweckverschließmaschine kann sowohl gemäß
dem ersten, als auch dem zweiten Ausführungsbeispiel konstruktiv ausgebildet werden.
Dies
ist dadurch gewährleistet, daß sowohl die obere Stütze 15
und die VerschlieBbahn 8 des ersten Ausführungsbeispieles, als auch die Bührungsstange
38, die obere Stütze 42 sowie die Steuerorgane 43, 44, 45 und die VakuumglDcke 39
der zweiten Ausführung ausrückbar sind, bzw. die obigen Elemente beider Ausführungen
gegeneinander ausgetauscht werden können. Der Mehrzweckcharakter der erfindungsgemäßen
Verschließmaschine, deren einzelne Konstruktionselemente in Verbindung mit den Fig.
2, 3 bzw. 5, 6 gezeigt werden konnten, zeigt sich in crster Linie darin, daß sie
auch für vom beispielsgemäßen abweichende, andere Verschliißsysteme (z,B. Gewindedeckel,
Systeme, Omnia, SZKO oder Pry-off) je nach Bedarf und Belieben verwendbar ist.
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Beim Verschließen von mit Gewindeflansch ausgebildeten Gläsern 1
mittels Krallen- oder Gewindedeckel kann die beim zweiten Ausführungsbeispiel gemaß
Fig. 5 und 6 besichriebene Vakuumglocken-Lösung vorteilhaft verwendet werden, wobei
die Verschließung durch eine Torsionswirkung zwischen der feststehenden oberen Stütze
42 und der in Drehung versetzten unteren Stütze 19 gewährleistet ist, welcher das
Glas 1 ausgesetzt wird. Während des Verschließvorganges kann der Innenraum der Vakuumglocke
39 bei Bedarf auch evakuiert werden.
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Beim sog. Verschlußsystem Omnia wird auf den abgebogenen zylindrischen
Teil des Verschlußelementes kein stetiger Einrolldruck ausgeübt, sondern dieser
wird in bestimmten Abständen - somit eine Frägungsmuster hinterlassend aufgebracht.
Eine konstruktive Ausbildung wie etwa beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3
beschrieben, kann hierfür adaptiert werden, indem an Stelle einer glatten Verschließbahn
8 eine mit etwa sägezahnartig ausgebildeter Wirkflache verwendet wird.
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Beim sog. System SZKO und ähnlichen Systemen wird der notwendige
Verformungsdruck auf den abgebogenen zylindrischen Teil des Verschlußelementes durch
eine entsprechend
ausgebildete Kante eines anstatt der Verschließbahn
8 verwendeten Schließorganes aufgebracht.
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Die konstruktive Ausbildung nach Fig. 5 und 6 kann auch für das Verschließen
von Gefäßen (Gläsern) des Verschlußsystems Pry-off oder ähnlichen verwendet werden,
indem das auf den Gefäßflansch aufgesetzte Verschlußelement auf das von unten gegen
die untere Stütze 19 abgestützte Gefäß (Glas) durch die obere Stütze 42 aufgepreßt
wird.