DE4325843A1

DE4325843A1 - Vorrichtung zum Verschließen von Behältern mit Verschlußkappen

Info

Publication number: DE4325843A1
Application number: DE4325843A
Authority: DE
Inventors: Willi Dipl Ing Stirnkorb; Max Dipl Ing Goetz; Theodor Moser; Wolfgang Dipl Ing Schmitt; Martin Dipl Ing Beck
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1993-07-31
Filing date: 1993-07-31
Publication date: 1995-02-02
Also published as: GB2280428B; CH687524A5; GB9414124D0; ITMI941612A0; IT1273689B; ITMI941612A1; GB2280428A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Verschließen von Behältern mit Verschlußkappen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine derartige Vorrichtung ist aus der EP-A-0 266 061 bekannt. Diese hat einen Schwenkarm, der eine bogenförmige Bewegung ausführt und dabei jeweils eine Verschlußkappe von einer die Verschlußkappen be vorratenden Kappenrutsche abzieht und unterhalb eines axial beweg baren Schließkopfes positioniert. Der Schließkopf führt anschließend eine Senk- und Hubbewegung aus, um die Verschlußkappe von dem Schwenkarm zu übernehmen und den Bewegungsraum des Schwenkarms wie der freizugeben, damit dieser zur Übernahme der nächsten Verschluß kappe zur Kappenrutsche zurückschwenken kann. Danach wird der Schließkopf erneut gesenkt, um die Verschlußkappe auf einen unter halb des Schließkopfes bereitgestellten Behälter aufzuschrauben. Nachteilig bei der bekannten Vorrichtung ist, daß deren Leistung ge ring ist, da jeweils nur eine Verschlußkappe von der Kappenrutsche abgezogen beziehungsweise auf dem Behälter aufgeschraubt wird. Wei terhin ist die Vorrichtung nicht zum Verschließen von Behältern un ter aseptischen Bedingungen geeignet.

Außerdem baut die Kappenrutsche mechanisch aufwendig, da diese zur Übergabe einer Verschlußkappe an den Schwenkarm jedesmal in den Be wegungsraum des Schwenkarmes abgesenkt werden muß.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verschließen von Behältern mit Verschlußkappen nach der Gattung des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß eine Kappenleiste pro Arbeitstakt der Vorrichtung mehrere Verschlußkappen von einer Kappenrutsche während einer gerad linigen Bewegung abzieht und Schließköpfen einer Verschließeinrich tung zuführt, so daß die Leistung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders hoch ist. Durch eine entsprechende Steuerung der Sperre an der Kappenrutsche ist es außerdem möglich, Verschlußkappen gezielt Schließköpfen und damit Behältern zuzuordnen, so daß insbesondere beim Fehlen eines Behälters im Bereich eines Schließkopfes auch keine Verschlußkappe zugeführt wird, so daß die Vorrichtung störungsfrei arbeitet. Ferner ermöglicht die Sperre einen besonders einfachen Aufbau der Kappenrutsche.

Durch die in den Unteransprüchen ausgeführten Maßnahmen sind Weiter bildungen und Verbesserungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verschließen von Behältern mit Verschlußkappen möglich.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, zur Erzielung einer besseren Haltbarkeit des zu verpackenden Produkts einen Begasungsrahmen für die Kopfräume der Behälter einzusetzen. Durch den kompakten Aufbau der Vorrichtung ist es außerdem möglich, die erfindungsgemäße Vor richtung innerhalb eines abgeschlossenen Sterilraumes anzuordnen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Verschließen von Behältern mit Verschlußkappen vereinfacht in Seitenansicht und

Fig. 2 einen Teil der Vorrichtung kurz vor dem Verschließen eines Behälters in Seiten ansicht in vergrößertem Maßstab.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Vorrichtung zum Verschließen von Behältern 10, wie Flaschen, mit Verschlußkappen 12 hat eine Kappenrutsche 13, in der die Verschluß kappen 12 hintereinander aufgereiht werden. Die Kappenrutsche 13 schließt sich an eine nicht dargestellte Bevorratungs- und Sterili siereinrichtung für die Verschlußkappen 12 an. Bevor die Verschluß kappen 12 in die Kappenrutsche 13 gefördert werden, durchlaufen sie einen beispielsweise senkrecht über der Kappenrutsche 13 angeordne ten Sterilisierschacht, in dem die Verschlußkappen 12 chargenweise einer Sterilisierung mit Wasserdampf oder einem Sterilisiermittel ausgesetzt werden. Anschließend gelangen die zuvor mit ihrer Öffnung 14 in bezug auf die Kappenrutsche 13 nach unten orientierten Ver schlußkappen 12 allein durch ihre Gewichtskraft in die Kappenrutsche 13, deren dargestellter Schlußabschnitt gegen die Waagerechte ge neigt ist. Die Kappenrutsche 13 besteht aus Führungsschienen 16, 17, deren gegenseitiger Abstand so groß ist, daß die Verschlußkappen 12 nicht zwischen ihnen verkanten können. In der unteren Führungs schiene 16 ist eine Aussparung 18 ausgebildet, in der ein Fanghaken 19 einer Sperre 20 in die Öffnung 14 der vordersten Verschlußkappe 12 der Reihe eingreift und diese festhält.

Unterhalb der Kappenrutsche 13 ist eine Kappenleiste 22 verschieb bar. Die Kappenleiste 22 besteht aus einer Schiene 23, auf der in gleichmäßigen Abständen beispielsweise fünf Kappenmitnehmer 24 ange ordnet sind, deren Abmessungen den Öffnungen 14 der Verschlußkappen 12 angepaßt sind. Die Kappenleiste 22 ist in der horizontalen Er streckungsrichtung der Kappenrutsche 13 geradlinig hin- und herbe wegbar, wobei die Oberseiten 25 der Kappenmitnehmer 24 direkt unter halb des Endes 26 der unteren Führungsschiene 16 verlaufen. In der einen Endstellung, der Ausgangsstellung der Kappenleiste 22, be finden sich alle Kappenmitnehmer 24 unterhalb der Kappenrutsche 13, während in der anderen Endstellung der Kappenleiste 22 die Kappen mitnehmer 24 unterhalb einer entsprechenden Anzahl von Schließköpfen 28 einer Verschließeinrichtung 30 positioniert sind. Die Schließ köpfe 28 sind heb- und senkbar an der Schließeinrichtung 30 angeord net und werden taktweise gedreht.

An der Unterseite 33 der Schließköpfe 28 sind den Verschlußkappen 12 angepaßte Aufnahmen 34 ausgebildet, in denen sich beispielsweise Magnete 32 zum Festhalten der Verschlußkappen 12 befinden. Die Auf nahmen 34 haben an ihrer umlaufenden Innenwand Erhöhungen 35, die formschlüssig in entsprechend ausgebildete Vertiefungen 36 der Ver schlußkappen 12 eingreifen. Zum Halten der Verschlußkappen 12 können jedoch auch beispielsweise pneumatisch betriebene Klemmeinrichtungen in den Schließköpfen 28 verwendet werden.

Unterhalb der Schließköpfe 28 und der Kappenleiste 22 ist ein ver tikal bewegbarer Begasungsrahmen 37 angeordnet. Dieser hat in Ver längerung der Schließköpfe 28 kegelförmige Aussparungen 38, die dem Kragenbereich 39 der Behälter 12 angepaßt sind, und deren ge ringster Innendurchmesser mindestens dem Durchmesser der Verschluß kappen 12 entspricht. Oberhalb der Aussparungen 38 sind im Begasungs rahmen 37 die Kopfräume 41 der Behälter 12 freilassende Verschraub bereiche 42 ausgebildet. Die Größe jedes Verschraubbereichs 42 ist so bemessen, daß ein Schließkopf 28 mit einer Verschlußkappe 12 vollständig in den Kopfraum 41 des Behälters 10 eintauchen kann, ohne am Begasungsrahmen 37 zu streifen. Zum Einbringen von Wasser dampf oder Schutzgas in den Kopfraum 41 der Behälter 10 sind im Be gasungsrahmen 37 zum Kopfraum 41 der Behälter 10 weisende, halb seitig offene Ringkanäle 44 ausgebildet, die mit einer nicht darge stellten Dampf- bzw. Schutzgasversorgung verbunden sind. Unterhalb und in Ausrichtung des Begasungsrahmens 37 werden die Behälter 10 mittels einer Fördereinrichtung, beispielsweise eines Schnecken förderers 45, auf einer Konsole 46 entlanggefördert. Dabei passieren die Behälter 10 einen am Förderweg der Behälter 10 angeordneten Sensor 48, der das Fehlen einzelner Behälter 10 registriert und ent sprechende Signale an eine Steuereinrichtung leitet.

Parallel in Höhe des Schneckenförderers 45 ist im Bereich der Ver schließeinrichtung 30 eine Klemmeinrichtung in Form von horizontal bewegbaren Klemmhaltern 50 angeordnet, die die Behälter 10 während des Aufschraubens der Verschlußkappen 12 gegen den Schneckenförderer 45 drücken, um so die notwendige Gegenkraft zum Verschraubmoment der Verschlußkappen 12 sicherzustellen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verschließen von Behältern 10 mit Verschlußkappen 12 arbeitet wie folgt:

In der Grundstellung der Vorrichtung befinden sich die Schließköpfe 28 und der Begasungsrahmen 37 in einer angehobenen Position und die Kappenleiste 22 mit ihren Kappenmitnehmern 24 vollständig unterhalb der Kappenrutsche 13 in ihrer Ausgangsstellung. Der Schnecken förderer 45 fördert eine der Zahl der Schließköpfe 28 entsprechende Anzahl zuvor befüllter Behälter 10 unter die Schließköpfe 28, wobei das Fehlen von Behältern 10 vom Sensor 48 an die Steuereinrichtung der Vorrichtung gemeldet wird. Sind die Behälter 10 nach einer ent sprechenden Umdrehungszahl des Schneckenförderers 45 unter den zuge ordneten Schließköpfen 28 positioniert, wird der Antrieb des Schneckenförderers 45 abgeschaltet und die Klemmhalter 50 in Rich tung des Schneckenförderers 45 gebracht, so daß die Behälter 10 zwischen den Klemmhaltern 50 und dem Schneckenförderer 45 einge klemmt werden. Anschließend wird die Kappenleiste 22 in einer gerad linigen Bewegungsbahn in Richtung der Schließköpfe 28 bewegt, wobei die Kappenmitnehmer 24 am Ende 26 der Kappenrutsche 13 vorbeilaufen. Entsprechend den Signalen des Sensors 48 wird die Sperre 20 so ge steuert, daß für den jeweiligen Kappenmitnehmer 24 bedarfsgerecht jeweils eine Verschlußkappe 12 durch den Fanghaken 19 freigegeben wird, der zum Ende 26 der Kappenrutsche 13 rutscht. Dort fährt der entsprechende Kappenmitnehmer 24 in die Öffnung 14 der bereitge stellten Verschlußkappe 12 und zieht diese aus der Kappenrutsche 13 ab. Sind die Kappenmitnehmer 24 der Kappenleiste 22 nach dem Ab ziehen der Verschlußkappen 12 aus der Kappenrutsche 13 unter den zu geordneten Schließköpfen 28 positioniert, werden die Schließköpfe 28 zur Aufnahme der Verschlußkappen 12 in die Ebene der Kappenleiste 22 gesenkt. Sobald die Verschlußkappen 12 in den Aufnahmen 34 genügend tief eingetaucht sind, werden sie durch die Magnete 32 von den Kappenmitnehmern 24 angezogen und in den Aufnahmen 34 festgehalten. Anschließend fahren die Schließköpfe 28 wieder in ihre angehobene Position, wodurch die Kappenleiste 22 freigegeben wird, so daß sie in ihre Ausgangsstellung unterhalb der Kappenrutsche 13 zurückbewegt werden kann. Sobald sich die Kappenleiste 22 aus dem Bewegungsraum der Schließköpfe 28 entfernt hat, wird der Begasungsrahmen 37 in seine abgesenkte Position gebracht und das Begasen der Kopfräume 41 der Behälter 10 durch die Ringkanäle 44 beginnt. Gleichzeitig werden die Schließköpfe 28 zum Verschrauben der Verschlußkappen 12 nach un ten gefahren und zum Aufschrauben der Verschlußkappen 12 auf die Be hälter 10 angetrieben. Der Verschraubvorgang selbst ist vorzugsweise drehwinkel- oder drehmomentgesteuert.

Sind die Verschlußkappen 12 aufgeschraubt, wird das Begasen der Kopfräume 41 der Behälter 10 beendet. Anschließend werden die Schließköpfe 28, der Begasungsrahmen 37 und die Klemmhalter 50 wieder in ihre ursprüngliche Position gefahren. Zum Weitertransport der nun verschlossenen Behälter 10 wird der Antrieb der Förder schnecke 45 wieder eingeschaltet und die Behälter 10 um einen Takt, im Ausführungsbeispiel also um fünf Behälter 10 weitertransportiert. Gleichzeitig gelangen die nächsten unverschlossenen Behälter 10 in den Bereich der Verschließeinrichtung 30, wonach sich der Vorgang wie oben beschrieben wiederholt.

Ergänzend wird darauf hingewiesen, daß anstelle von schraubbaren Verschlußkappen 12 auch Drück- oder Rastverschlüsse mit entsprechend angepaßten Schließköpfen 28 handhabbar sind. Soll die Leistung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhöht werden, so können auch mehr als fünf Verschlußkappen 12 pro Takt durch eine Erhöhung der Anzahl von Schließköpfen 28 und Kappenmitnehmern 24 auf der Kappenleiste 22 gleichzeitig verarbeitet werden. Durch die kompakte Bauweise der er findungsgemäßen Vorrichtung ist es außerdem möglich, mehrere Vor richtungen parallel anzuordnen, die im Verbund durch eine gemeinsame Steuerung, oder aber einzeln arbeiten. Weiterhin ermöglicht es die kompakte Bauweise, die Vorrichtung innerhalb eines abgeschlossenen Sterilraumes anzuordnen, so daß besonders hohe Anforderungen bezüg lich der Keimfreiheit erzielbar sind. In diesem Fall sind Schleusen für den Zu- und Abtransport der Behälter 10 vorzusehen.

Bei einfachen Anwendungen kann auch auf den Begasungsrahmen ver zichtet werden, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders einfach aufgebaut ist.

Claims

1. Vorrichtung zum Verschließen von Behältern (10) mit Verschluß kappen (12), mit einer Verschließeinrichtung (30) mit mindestens einem Schließkopf (28), mit einer Fördereinrichtung (45) zum Zu führen der Behälter (10) zu der Verschließeinrichtung (30), mit einer Einrichtung (13) zum Bereitstellen der Verschlußkappen (12) in einer Reihe und mit einer Überführeinrichtung (22) zum Zuführen der Verschlußkappen (12) zu dem Schließkopf (28) der Verschließeinrich tung (30), dadurch gekennzeichnet, daß die Überführeinrichtung (22) mehrere Aufnahmen (24) für die Verschlußkappen (12) aufweist, daß die Einrichtung (13) zum Bereitstellen der Verschlußkappen (12) eine ansteuerbare Sperre (20) zur Freigabe jeweils einer Verschlußkappe (12) hat, und daß am Förderweg der Behälter (10) ein Sensor (48) an geordnet ist, der die Sperre (20) in Abhängigkeit von der Anwesen heit eines Behälters (10) steuert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein ver tikal bewegbarer Begasungsrahmen (37) der Verschließeinrichtung (29) zugeordnet ist, dessen Aussparungen (38) den Kragenbereichen (39) der Behälter (10) und den Verschlußkappen (12) angepaßt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Be gasungsrahmen (37) Ringkanäle (44) aufweist, die auf die Kopfräume (41) der Behälter (10) ausgerichtet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Verschließeinrichtung (29), die Fördereinrichtung (45) für die Behälter (10), die Überführeinrichtung (22) für die Verschlußkappen (12) und die Einrichtung (13) zum Bereitstellen der Verschlußkappen (12) innerhalb eines abgeschlossenen Sterilraums an geordnet sind.