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Vorrichtung zum Ausrichten von stehend bewegten Flaschen mit metallenem
Hebel- oder Bügelverschluß Es sind selbsttätig arbeitende Flaschenbehandlungsmaschinen
bekannt, bei welchen die Flaschen auf einem absatzweise geschalteten Drehtisch der
Reihe nach verschiedenen Behandlungsvorrichtungen, wie z. B. Etikettier-oder Plombiervorrichtungen
u. dgl., zugeführt und während der Stillstandszeiten des Drehtisches den einzelnen
Arbeitsgängen unterzogen werden. Handelt es sich dabei um Flaschen mit Drahthebel-
oder -bügelverschlüssen, so ist es notwendig, daß die Flaschen mit ihren Verschlüssen
den Behandlungsvorrichtungen in einer bestimmten Stellung gegenüberstehen. Es müssen
demnach Vorkehrungen getroffen werden, die einerseits die Flaschen zwangläufig in
die verlangten Stellungen überführen, andererseits in den Fällen, in denen dies
aus irgendeinem Grunde nicht gelingt, die Behandlungsvorrichtungen an der Durchführung
ihrer Arbeitsbewegungen verhindern.
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Für die Lösung dieser Aufgabe sind bisher nur wenige Vorschläge bekannt
geworden, und diesen haften, da sie aus einer verhältnismäßig frühen Entwicklungsstufe
der einschlägigen Technik stammen, noch so beträchtliche Unvollkommenheiten an;
daß ihre Übernahme in eine moderne Hochleistungsmaschine gänzlich ausgeschlossen
ist.
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Nach einem Vorschlag sollen die Flaschen bei ihrer Überführung auf
den Drehtisch von Tellern aufgenommen werden, die durch eine Art Reibrollengetriebe
von einer dauernd angetriebenen Reibscheibe aus in Umlauf versetzt werden. Die Führung
der Flaschen auf den Drehtellern übernehrnen Kappen, die sich unter einem gewissen
Druck auf die Flaschenstöpsel auflegen und mit ihnen umlaufen. Über den Kopf und
die ihm benachbarten Verschlußteile einer jeden auf einem Teller stehenden Flasche
ragt von oben ein ortsfester, federnder Anschlag herab, der die umlaufende Flasche
an einem der seitlichen Spannbügel ihres Verschlusses in dem Augenblick abfangen
soll, in welchem sie sich in der richtigen Stellung gegenüber der Behandlungsvorrichtung
befindet. Mit dem Auftreffen des Anschlags auf den Verschlußbügel soll die Drehung
der Flasche aufhören und die Reibscheibe unterhalb des Flaschentellers leer umlaufen.
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Dieser Vorrichtung haften zwei Nachteile an, die ihre Verwendbarkeit
in der Praxis sehr in Frage stellen.
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Erstens ist der Reibscheibenantrieb der Flaschen kein Zwanglaufgetriebe
und daher unzuverlässig; es besteht keine Gewähr dafür, daß die Flaschen überhaupt
mit den Tellern gedreht werden.
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Zweitens kann der federnde Anschlag die Flaschen in zwei um i8o° voneinander
verschiedenen Stellungen anhalten; die Vorrichtung arbeitet also auch in dieser
Beziehung nicht zwangläufig und daher durchaus unzuverlässig.
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Nach einem anderen Vorschlag sollen die Flaschen durch zwangläufig
mittels Zahnrädertrieben angetriebene Hauben gedreht werden, die sich auf die Verschlußstöpsel
aufsetzen und nach Überführung der Flaschen in die verlangte Stellung selbsttätig
wieder abheben. Auch diese Vorrichtung weist zwei Mängel auf,
die
ihr einwandfreies Arbeiten im Betrieb unmöglich machen.
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An jeder Mitnehmerhaube sind zwei senk-und hebbare Anschlagstifte
angebracht, die sich beim Aufsetzen der Haube auf einen Flaschenkopf über diesen
herabschieben sollen. Der eine von ihnen wird dabei auf dem Querbügel des Flaschenverschlusses
abgefangen, während der andere, auf der gegenüberliegenden Flaschenseite befindliche,
sich noch tiefer senkt und in dieser Stellung eine Vorrichtung auszulösen vermag,
welche das Abheben der Mitnehmerhauben von den Flaschen im richtigen Zeitpunkt bewirken
soll. Voraussetzung für die Erfüllung dieser Aufgabe ist bei beiden Stiften, daß
sie sich überhaupt über den Flaschenkopf herabschieben können. Dies ist nur der
Fall, wenn die Flasche bei ihrer Einführung in die Maschine eine bestimmte Stellung
gegenüber den Stiften einnimmt, weil sonst diese an Stelle der Mitnehmerhauben die
Flasche drehen und die Vorrichtung zum Abheben der Hauben von dem Flaschenkopf nicht
wirksam wird.
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Ein zweiter Nachteil dieser Vorrichtung ist, daß sie nur in Verbindung
mit einem dauernd kreisenden Flaschentisch verwendbar ist und die Steuerbewegungen
für die Mitnehmerhauben und Anschlagstifte von der verhältnismäßig geringen Tischgeschwindigkeit
abgeleitet werden. Die Steuerbewegungen verlaufen dementsprechend schleichend und
ungenau und gewährleisten ein einwandfreies Arbeiten der Vorrichtung nicht im geringsten.
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Gemäß der Erfindung werden diese Mängel durch eine Einrichtung ausgeschaltet,
bei welcher alle zu steuernden Maschinenteile mittels Zwanglaufgetrieben in Abhängigkeit
von den Schaltbewegungen eines absatzweise umlaufenden Drehtisches bewegt und die
Flaschenbehandlungsvorgänge nur in den Stillstandszeiten des Tisches durchgeführt
werden. Die Flaschen drehen sich dabei vom Augenblick ihrer Überführung auf den
Drehtisch an zwischen je zwei Haltepunkten desselben um genau i8o°, werden in ein
oder zwei Bewegungsabsätzen in die richtige Stellung gegenüber der Behandlungsvorrichtung
gebracht und in dieser Stellung festgehalten.
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Die wesentlichen Teile einer mit dem Erfindungsgegenstand ausgestatteten
Maschine sind auf den Zeichnungen schematisch veranschaulicht; es zeigt Abb. i einen
Aufriß als Schnitt durch die Hauptachse der Maschine, Abb. 2 eine Draufsicht auf
die Maschine mit einem Schnitt durch eine der Richtvorrichtungen nach Linie A-A
der Abb. i, Abb.3 einen Ausschnitt aus einem feststehenden Teil der Maschine in
der Abwicklung. Auf der Säule i der Maschine ist in bekannter Weise ein Drehtisch
2 gelagert, der durch einen Zahnradtrieb 3 angetrieben wird und mit einer Anzahl
Flaschenträger 4 ausgestattet ist. Im vorliegenden Beispiel sind acht derartige
Träger gleichmäßig über den Umfang des Tisches verteilt vorgesehen; diese Teilung
entspricht auch der Anordnung der verschiedenen Behandlungsvorrichtungen, denen
die Flaschen nacheinander durch die absatzweise erfolgenden Schaltungen des Drehtisches
zugeführt werden, so daß der Tisch 2 mit acht Schaltgängen eine ganze Umdrehung
ausführt. Jeder Träger 4 besteht aus einer Platte 5, auf welcher die Flaschen zu
stehen kommen, einer zangenartigen Haltevorrichtung 6 für die Flaschen und einer
Vorrichtung 7 zum Heben und Senken der Flaschen auf hydraulischem, pneumatischem
oder anderem Wege.
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Ein an der Säule i geführter hülsenförmiger Ansatz des Drehtisches
trägt an seinem oberen Ende eine Platte 8 mit erhöhtem Rand g. Am Umfang desselben
sind acht den Flaschenträgern 4 zugeordnete Vorrichtungen angebracht, welche die
Aufgabe haben, die auszurichtenden Flaschen an ihren Verschlüssen zu fassen und
unter Ausnutzung der Drehbewegung des Tisches in die erforderliche Stellung zu bringen.
Jede dieser Vorrichtungen besteht aus einem am Rand g der Platte 8 ortsfest angeordneten
Bolzen io, einem lose darübergesteckten Mitnehmerkörper ii und einer Einrichtung
zum Heben -und Senken dieses Körpers (ringförmige Führungsplatte i2 mit Führungsstange
13 und nach oben wirkender, auf dem Rand g abgestützter Druckfeder i4).
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Das untere Ende des Körpers ii wird durch eine Haube 15 mit kegeliger
Aushöhlung gebildet, welche auf ihrem Grund, zwei in Richtung eines Durchmessers
sich diametral gegenüberliegende Aussparungen 16 zur Aufnahme der obersten Verschlußteile
der zu behandelnden Flaschen besitzt. Ein Zahnkranz 17, in geeignetem Abstand von
der Haube 15 auf dem zylindrischen Führungsteil von ii angeordnet, steht in Eingriff
mit einem Zahnkranz 18 an einer Platte ig, die mit der feststehenden Säule i der
Maschine starr verbunden ist. Während der Drehung des Tisches 2 um die Säule i rollen
sich sämtliche Mitnehmerkörper ii zwangläufig und gleichmäßig auf dem Zahnkranz
z8 ab. Durch geeignete Wahl des Übersetzungsverhältnisses zwischen den beiden Zahnkränzen
17 und 18 wird diese Rollbewegung so geregelt, daß die Mitnehmerkörper beim Übergang
des Tisches von einem Haltepunkt zum benachbarten sich um i8o ° drehen. Jeder Mitnehmer
ist dabei derart in Eingriff mit dem Zahnkranz 18 gebracht, daß die Aussparungen
16 in seiner Haube 15 in jedem Haltepunkt des Tisches in der der erstrebten Endstellung
der
Flasche entsprechenden Lage gegenüber den Behandlungsvorschriften stehen. Im vorliegenden
Beispiel ist die in Abb. i dargestellte Mitnehmerhaube i5 zur Erleichterung der
Beschreibung um 9o° aus der Ruhestellung herausgedreht; die Aussparungen 16 liegen
also in den Haltepunkten des Drehtisches tangential zum Zahnkranz 18.
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An den Stellen der Maschine, an welchen die für die Behandlung der
Flaschen vorgesehenen Vorrichtungen (Etiketten-, Plombieru. dgl. Vorrichtungen)
in Tätigkeit treten sollen, müssen die Mitnehmerhauben 15 von den Flaschenköpfen
natürlich vollkommen abgehoben sein: Andererseits darf diese Freigabe aber nicht
erfolgen, bevor die Flaschen in der erforderlichen Weise ausgerichtet sind. Zur
Erfüllung dieser Bedingungen sind beim Erfindungsgegenstand folgende Maßnahmen getroffen.
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Auf der stillstehenden Platte i9 ist innerhalb des Zahnkranzes 18
ein zy=lindrischer, konzentrisch mit der Drehachse des Drehtisches liegender Ring
2o aufgesetzt, in dessen Außenfläche eine Nut 21 zur Aufnahme von Führungsrollen
2a an den Führungsplatten 12 der Mitnehmerkörper ii eingearbeitet ist. Diese Nut
ist in sich nicht geschlossen, sondern überschneidet sich mit ihren Enden Zia, 2i#"
auf der Strecke II-III (Abb. 2 und 3), deren Länge durch die Entfernung zweier benachbarter
Flaschenträger, gemessen auf deren Drehkreis, bzw. durch die Lage zweier benachbarter
Haltepunkte des Tisches bestimmt ist. Dreht sich, wie bei dem vorliegenden Beispiel
angenommen ist, der Drehtisch im Uhrzeigersinn, so liegt an der Überschneidungsstelle
derjenige Ast der Nut, der von dem Haltepunkt I des Drehtisches nach II und III
führt, in einer solchen Höhe gegenüber den Führungsrollen 12 der Mitnehmerkörper
ii, daß die Führungsrollen 22 auf der Nutenstrecke Zia die Mitnehmer in ihrer tiefsten
Stellung halten, in welcher sie sich auf die Flaschenverschlüsse auflegen. Die Nutenstrecke
2iv zwischen II und III und das anschließende nach IV weiterführende Nutenstück
21 dagegen liegt in einem Abstand über Zia, welcher der zur Erzielung der Freigabe
der Flaschenverschlüsse erforderlichen Hubhöhe der Mitnehmerkörper ii entspricht.
Die in den verschiedenen Höhen verlaufenden Nutenäste gehen zwischen den Stellen
VIII und I ineinander über, wobei angenommen ist, daß die Stelle I denjenigen Haltepunkt
des Drehtisches darstellt, in welchem die Zuführung der zu behandelnden Flaschen
in die Maschine erfolgt (Abb.3). . .
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Zwischen den Nutenstrecken Zia und 21" wird an den Stellen II und
III eine Verbindung durch zwei genutete Schieber 23 und 24 hergestellt, die in Führungen
in dem Ring 20 in senkrechter Richtung beweglich sind. Die Schieber besitzen auf
ihren Rückseiten Leitrollen 25 und 26, welche im Zusammenarbeiten mit einer mit
gleichförmiger Geschwindigkeit umlaufenden Kurvenscheibe 27 das Heben und Senken
der Schieber regeln. Die Kurvenscheibe führt in der Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Stillständen oder Schaltgängen des Drehtisches eine volle Umdrehung aus, so daß
jeder Schieber in der gleichen Zeit sich einmal heben kann und einmal gesenkt wird.
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Das Anheben der Schieber geht folgendermaßen vor sich: Sobald die
Führungsrolle 22 eines Mitnehmers ii aus der Nut 21 oder Zia an der Stelle II oder
III in die anschließende Nut des Schiebers 23 oder 24 eingetreten ist, gleitet die
Anlaufkurve 28 der Scheibe 27 über die Rolle 25 oder 26 an den Schiebern hinweg
und gibt diese damit für eine Aufwärtsbewegung frei. Unter der Druckwirkung der
Feder 14 heben sich die Stange 13, die Führungsplatte 12 und der ganze Mitnehmerkörper
ii mit einer Geschwindigkeit, welche durch die Form der Anlaufkurve 28 an der Scheibe
27 und deren Winkelgeschwindigkeit bestimmt ist. Die Schieber folgen, von den Rollen
22 getragen, dieser Aufwärtsbewegung und gelangen in einer Stellung zur Ruhe, etwa
durch das Auftreffen der oberen Stirnfläche von ii auf einen Bund am Bolzen io,
in welcher ihre die Rollen 22 einschließenden Nutenstücke mit den oberen Nutenästen
211 oder 21 ausgerichtet sind. (Für den Schieber 23 gilt diese Erläuterung nur bedingt;
vgl. hierzu die weiter unten folgenden Ausführungen.) Sobald beim Weiterschalten
des Drehtisches die Rollen 22 aus den Nuten der Schieber in die angrenzenden Nutenteile
von gib .oder 21 übertreten, bleiben die Schieber 23, 24 sich selbst überlassen
und fallen frei in ihre Grundstellung zurück oder werden durch die Ablaufkurve 29
der Scheibe 27 dahin zurückgeführt.
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Die Anordnung je eines Schiebers für das Anheben der Mitnehmer an
zwei aufeinanderfolgenden Haltepunkten des Tisches, z. B. an den Stellen II und
III, ist durch Gründe bedingt, die weiter unten erläutert werden. Aus eben diesen
Gründen muß auch dafür gesorgt werden, daß der Schieber 23 an der Stelle II nur
dann nach oben gehen kann, wenn der Mitnehmer ii einer Flasche in ihn eintritt,
deren Verschluß bereits die richtige Stellung gegenüber den Behandlungsvorrichtungen
einnimmt, in allen anderen Fällen aber die Rolle 22 des Mitnehmers ungehindert durchlaufen
und über 21 a in den Schieber 24 gelangen läßt.
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Um dies zu erreichen, ist im Ausführungsbeispiel dem Schieber
23 eine Verriegelungsvorrichtung zugeordnet in Gestalt eines Solenoids 3o
mit beweglichem Eisenkern 31, der
unter der Wirkung einer Druckfeder
32 steht und in der Grundstellung über die obere Stirnfläche des Schiebers 23 reicht.
Das Solenoid ist in einen Stromkreis eingeschaltet, dessen übrige Teile eine Batterie
33, ein federnder Kontakt 34 und - in geschlossenem Zustand -die metallischen Spannbügel
35 der Flaschen zusammen mit dem Maschinenkörper bilden. Der Darstellung in Abb.
i liegt die Annahme zugrunde, daß die Bügel 35 in der gestrichelt gezeichneten
Stellung die für die Weiterbehandlung der Flaschen erforderliche Lage besitzen sollen.
In diesem Falle wird durch das Aufliegen des Kontaktes 34 auf dem Bügel 35 der Stromkreis
des Solenoids geschlossen, dessen Kraftlinienfeld erregt und der Kern 31 entgegen
der Druckwirkung der Feder 32 gegen die Achse des Drehtisches (nach rechts) aus
der Grundstellung zurückgezogen, womit die Verriegelung des Schiebers 23 aufgehoben
ist. Bei Unterbrechung des Stromkreises bleibt der Kern 31 der Wirkung der Feder
32 überlassen, die ihn nach vorn (links) in die gestrichelt gezeichnete Stellung
drückt.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: An der Einsetzstelle
I wird bei jedem Stillstand des Tisches 2 eine Flasche von Hand oder durch eine
beliebige, selbsttätig wirkende Vorrichtung auf die Platte 5 des in seine tiefste
Lage gesenkten Trägers q. aufgeschoben; in welcher Stellung sich die Verschlüsse
dabei befinden, ist gleichgültig. Die Flasche wird durch die Haltevorrichtung 6
gegenüber dem Mitnehmer ii ausgerichtet, der mit seiner Führungsrolle 22 in dem
unteren Ast der Nut 21 gleitet und sich daher ebenfalls in seiner untersten Lage
befindet. Sobald die Flasche eingesetzt ist, tritt die Hebevorrichtung 7 in Tätigkeit
und schiebt noch während des Tischstillstandes den Flaschenkopf in die Haube 15
des Mitnehmers ii ein.
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Beim nächsten Schaltgang des Tisches dreht sich die Haube 15 durch
Abrollen ihres Zahnkranzes 17 auf dem Zahnkranz 18 um i8o° um ihre eigene Achse
und gleitet dabei mit ihrer kegeligen Innenfläche über die mit leichtem Druck sich
dagegen legenden Haltebügel 36
des Flaschenverschlusses. Gelangen die Aussparungen
i6 in der Haube 15 in die Richtung dieser Bügel, so wird die Flasche durch die Hubvorrichtung
7 vollends in den Mitnehmer ii eingeschoben und durch ihn bis zur Ankunft an der
Stelle II so weit gedreht, daß der Verschluß mit den Bügeln 36, 36 dort tangential
zur Kreisbahn des Tisches 2 steht. Da die Haube 15 auf dem Weg von I nach
II sich voraussetzungsgemäß um Co' dreht, gelangen Verschluß und Haube
15 unter allen Umständen vor Ankunft der Flasche an der Stelle II in Eingriff
miteinander, so daß der beschriebene erste Richtvorgang stets ordnungsmäßig durchgeführt
wird.
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Für das weitere Arbeiten der Einrichtung sind zwei Fälle zu unterscheiden:
a) der SpannbÜge135 ist in Il nach außen gekehrt (gestrichelte Stellung in Abb.
i; diese soll, wie oben angegeben, als die richtige, geforderte Stellung des Verschlusses
gelten) ; b) der Spannbügel 35 liegt in II um i8o° aus seiner richtigen Stellung
herausgedreht innen.
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Im Fall a ist der Bügel 35 beim Einrücken der Flasche auf die
Stelle II unter den federnden Kontakt 34 getreten und hat den Stromkreis des Solenoids
30 geschlossen. Der Eisenkern 31 des letzteren wird zurückgezogen, der Schieber
23 freigegeben. Sobald unter diesen Verhältnissen die Anlaufkurve 28 der Scheibe
27 über die Rolle 25 am Schieber hinweggleitet, hebt die im Schieber liegende Rolle
22 diesen an, indem sie zusammen mit dem Mitnehmerkörper ix von der Feder :14 nach
oben gezogen wird. Am Ende der Aufwärtsbewegung - beim Auftreffen der oberen Stirnfläche
des Mitnehmers ii auf einen Anschlag am feststehenden Bolzen io - steht die Rolle
22 in Höhe des Nutenstücks 21 b. Der Flaschenkopf ist damit vollkommen frei; die
Kopffläche des Flaschenverschlusses stützt sich, da die ganze Flasche mit dem Nachgeben
der Mitnehmerhaube 15 nach oben durch die Hebevorrichtung 7 ebenfalls weiter
angehoben worden ist, gegen die entsprechend ausgebildete untere Stirnfläche des
ortsfesten Bolzens io und wird im übrigen durch die Haltevorrichtung 6 in der eingenommenen
Stellung festgehalten.
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Der nächste Schaltgang des Tisches 2 bringt die Flasche mit dem jetzt
in dem Nutenstück2i b geführten Mitnehmer nach der Stelle III, wo die Rolle 22 in
die obere Nut des in seiner Grundstellung befindlichen Schiebers 24 einläuft. Sobald
die Rolle 22 aus dem Schieber 23 ausgetreten ist, fällt dieser entweder von selbst
in seine Grundstellung zurück oder wird durch die unmittelbar darauf auf seine Leitrolle
25 auftreffende Ablaufkurve 29 der Kurvenscheibe 27 nach unten gedrückt.
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Der darauffolgende Tischschaltgang führt die Flasche der Stelle IV
zu; der Mitnehmer wird dabei weiter in dem oberen Ast- der Nut 21 geführt, aus dem
er erst, nachdem die Flasche an der Stelle VIII aus der Maschine ausgetragen worden
ist, zwischen VIII und I in den unteren Ast der Nut sich zurücksenkt.
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Fall b : Der Verschluß einer in II ankommenden Flasche ist um =8o
° aus seiner richtigen Stellung herausgedreht und liegt innen. Der Kontakt 34 berührt
den Glaskörper der Flasche; der Stromkreis des Solenoids wird nicht geschlossen,
und der Eisenkern 31 des letzteren hält den Schieber 23 in seiner Grundstellung
fest. Die Zugwirkung der Feder 1q.
auf den Mitnehmer ii wird von
'der im Schieber 23 festgehaltenen Rolle 22 aufgehoben; . die Mitnehmerhaube 15
bleibt in Eingriff mit den Bügeln 36 des Verschlusses.
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Beim nächsten Tischschaltgang, der die Flasche mit dem Mitnehmer in
die Stelle III bringt, dreht sich der Mitnehmer ii durch Abrollen seines Zahnkranzes
17 auf dem Zahnkranz 18 nochmals um 18o° und bringt den Spannbügel 35 in
die geforderte Stellung. Die Führungsrolle 22 läuft dabei durch das Nutenstück 2111
in die untere Nut des Schiebers 24 ein. Sobald die Anlaufkurve 28 der Scheibe 27
die Rolle 26 an der Rückseite des Schiebers 24 freigibt, hebt sich dieser unter
der Wirkung der Feder 14 an und bringt die Rolle auf die Höhe des oberen Nutenastes
2, b-21, von wo aus die Weiterbehandlung der Flasche in der oben geschilderten Weise
erfolgt. Nach dem Austritt der Rolle 22 aus der Nut des Schiebers 24 fällt dieser
entweder frei in seine Grundstellung zurück oder wird durch die Ablaufkurve
29 der Scheibe 27 mit Hilfe der Rolle 26 nach unten gedrückt, womit die Einrichtung
für ein neues Arbeitsspiel vorbereitet ist.