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Verschließvorrichtung zum Verschließen von Gefäßen mit heißsiegelfähigen
Deckeln (Zusatz zuPatent . ... .¢. (Patentanmeldung P 19 55 974.1)) Das Hauptpatent
betrifft eine Verschließvorrichtung zum Verschließen von Gefäßen mit heißsiegelfähigen
Deckeln, wobei der Verschließvorgang während der kontinuierlichen Fortbewegung der
Gefäße und der Deckel vorgenommen wird und wobei eine Auflegestation für die Deckel
und eine Heißsiegelstation vorgesehen sind. Gemäß dem Hauptpatent ist vorgesehen,
daß die Auflegestation wenigstens einen synchron zu der kontinuierlichen Fortbewegung
der in Zentriertaschen eines Transporteurs gehaltenen Gefäße umlaufenden Drehstern
und wenigstens einen Saugkopf besitzt, der die Deckel aus einem angrenzend an den
Drehstern angeordneten 5 Stapel von Deckel enthaltenden Magazin entnimmt und sie
an den Drehstern abgibt, der die Deckel auf die Gefäße auflegt und daß die Heißsiegelstation
mit der kontinuierlichen Fortbewegung der Gefäße während des Heißsiegelvorganges
linear
und synchron vorwärts bewegbar und nach Beendigung des fIe-kßsiegelvorganges
in eine Ausgangsstellung zurückbewegbar ausgebildet ist.
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Diese Verschließvorrichtung, die eine Teilvorrichtung einer Maschine
zur Abfüllung von flüssigen Produkten, beispielsweise Fruchtsaftgetränken, Joghurt
o.dgl. in becherförmige Gefäße ist, läßt die Vorteile des kontinuierllchen Durchlaufes
der Gefäße durch die gesamte Füll- und Verschließmaschine voll zur Geltung kommen.
Es ist also keine intermittierende Fortbewegung der Gefäße mehr erforderlich, so
daß auch Flüssigkeiten mit geringer Viskosität bei voller Füllung in die Gefäße
nicht zum überschwappen neigen. Dementsprechend können die Durchlaufgeschwindigkeiten
erheblich gesteigert werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Vorrichtung nach dem
Hauptpatent weiter zu verbessern.
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Diese Aufgabe' wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Entnahme
der Deckel aus dem Magazin bzw. von dem Stapel und das Einlegen der Deckel in die
Aussparungen des Drehsternes mit Hilfe eines Winkelhebels erfolgt, der an einem
Hebelende den Saugkopf und am anderen Hebelende eine Rolle trägt, die an einer sternförmigen
Kurvenscheibe anliegt, durch deren kontinuierliche Drehbewegung der Winkelhebel
gesteuert ist. Ferner können in dem Drehstern radiale Saugbohrungen angeordnet sein,
die in die Deckel aufnehmenden Aussparungen des Drehsternes enden und die während
des Durchlaufes eines Umfangsbereiches zwischen Magazin und Auflegestelle des Deckels
auf das Gefäß an eine Vakuumquelle angeschlossen sind und an der Auflegestelle mit
vier Belüftung verbunden sind.
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Gemaß einer vorteilhaften f«reiterbfiidung ist vorgesehen, daß die
Sa'g bohrl en in beiden Seitenscheiben dos Drehsternes angeordnet und durch Querbohrungen
mitrinander verbunden sind die bei Drehung des Drehsterns an zwei im gleichen radialen
Abstand von der Drehachse des Drehsterns, jedoch in verschiedenen Umfangsbereichen
liegenden Aussparungen
einer seitlich am Drehstern anliegenden Lüftungsscheibe
vorbeilaufen, und daß die eine Aussparung mit der Vakuumquelle und die andere Aussparung
mit einer Außenluftzuleitung verbunden ist.
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Es ist gemäß der Erfindung ferner vorgesehen, daß die Heißsiegelköpfe
abstandsveränderlich verstellbar sind.-Dazu ist vorzugsweise vorgesehen, daß die
Heißsiegelköpfe je einer quer zur Förderrichtung verlaufenden Reihe auf je einem
Steg angeordnet sind, der auf zwei A-chsen verschiebbar und feststellbar ist.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung erfolgt die Bewegung
der Traverse, auf der die Heißsiegelstation aufgebaut ist, durch einen sich drehenden
zylindrischen Kurventräger mittels eines an der Traverse befestigten Eingriffs gliedes.
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Es wird also eine Verschließvorrichtung entsprechen dem Hauptpatent
geschaffen, bei der das Auflegen der Deckel auf die in Reihe hintereinander ankommenden
Gefäße nacheinander erfolgt, während die Heißsiegelung gleichzeitig auch bei mehreren
der in Reihe hintereinander ankommenden GefEßen,mit gleichzeitigem Beginn und Ende
der HeiAsiegelung, erfolgen kann. Es ist auch vorteilhaft möglich, daß die Gefäße,
die in Halterungen auf einem Kettentransporteur gefördert-werden, nicht nur einreihig
hintereinander, sondern zwecks Leistungssteigerung auch in mehreren Reihen nebeneinander
gefördert werden. Durch das zuvor erwähnte merkmal der Abstandsverstellbarkeit der
Heißsiegelköpfe ist eine genaueste Anpassung an die Abstände der Gefäße auf dem
Transporteur voneinander möglich. Auch eine Anpassung an evtl. bei längerer Betriebsdauer
eintretende Längenänderung des Kettentransporteurs, der die'Zentriertaschen für
die Gefäße trägt, ist möglich.
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Einige Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht
der Deckelauflegestation, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig;1,
Fig. 3 die Seitenansicht einer Variante einer Deckelauflegestation, Fig. 4 eine
Draufsicht auf die Station nach Fig.3, Fig. 5 eine Seitenansicht einer beispielsweise
zweireihigen Heißsiegelstation und Fig. 6 eine Draufsicht auf die Station nach Fig.
5.
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Die dargestellte Verschließvorrichtung, die in ihrem Grundaufbau derjenigen
nach dem Hauptpatent entspricht, ist Teil einer Becherfüll- und Verschließmaschine
zum volumengenauen Abfüllen von flüssigen Produkten, speziell Fruchtsaftgetränken,
Joghurt o.dgl. Sie besitzt einen kontinuierlich laufenden Transporteur 17 in Form
einer Kette,- in dessen Ausneemungen die Gefäße 18 derart aufgenommen sir'd, daß
sie mit ihrem Rand auf der Oberseite des Transpote-s 17 aufliegen. Die Gefäße werden
an einer Becher-Äbstapelungsstation in die Vertiefungen des Transporteurs 17 eingebracht,
durchlaufen dann eine nicht dargestellte Füllstation und gelangen danach zu der
in den Fig. 1 und 2 bzw. 3 und 4 dargestellten Auflegestation.
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Die Auflegestation nach den Fig. 1 und 2 besitzt ein senkrecht stehendes
Magazin 1 bekannter Ausführungsform, in dem ein Stapel 2 von Deckeln liegt. Es handelt
sich um Aluminiumflachdeckel mit tangentialer Abreißlasche, die heißsiegelfähig
sind. Unterhalb des Stapels 2 dreht sich ein Drehstern 3 kontinuierlich. Er ist
durch eine Welle 4 angetrieben. Der Drehstern 3 besitzt seitlich angeordnete, runde
Außenscheiben 3a und 3 b mit Aussparungen 5, in die die vom Stapel 2 abgenommenen
Deckel 2a, 2b, 2c, 2d nacheinander hineingelegt werden. Damit
die
Deckel bei der Drehung des Drehsterns aus den Aussparungen nicht herausfallen können,
ist eine kreisbogenförmige Führungsschiene 6 um einen Teil des Drehsterns herum
und zwar zwischen der Abnahmestelle beim Magazin bis zur Auflegestelle auf die Gefäße.
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Die Abnahme des vom Stapel jeweils loszulösenden unteren Foliendeckels
2a erfolgt durch einen Winkelhebel-7, d'e'r auf einer Welle 9 angeordnet ist, die
im Lager 9ássehwenkbar ist. Der Winkelhebel 9 trägt an seinem einen Ende' eine Rolle
10, die an eine auf der Welle 4 befestigte sternförmige Kurvenscheibe 11 durch eine
Zugfeder 12 ngedrückt ist. Am anderen Ende des Winkelhebels 7 ist ein Saugnapf 13
angeordnet. Bei der Drehung der Welle 4 und damit des Drehsternes 3 und der Kurvenscheibe
11 bewegt sich der Saugnapf 13 auf und ab. Er ist mit einer Saugleitung 14 über
die Bohrung 15 der Welle 7 und eine Bohrung 15a des einen Schenkels des Winkelhebels
7 in Verbindung. Sobald der Saugnapf 13 am Deckelstapel 2 anliegt, wird der unterste
Deckel 2a angesaugt und in die vorbeilaufende Aussparung 5 des Drehsternes 3 bzw.
in dessen Außenscheiben 3a,~3b 3b eingelegt. Das Ansaugen des Deckels 2a beginnt,
sobald der Deckel 2b bzw. die zugehörige Aussparung 5 am Drehstern 3 am Deckelstapel
2 vorbeigelaufen ist. Der Saugkopf 13 mit dem angesaugten Deckel 2a wird dann nach
unten bewegt und legt den Deckel in die neue unter den Deckelstapel gelangte Aussparung
5 ein. In diesem Augenblick wird der Saugkopf 13 belüftet, so daß der Deckel ungehindert
auf dem Drehstern weiterbefördert werden kann. Die Führungsschiene 6 hindert ihn
daran, aus der Aussparung 5 herauszufallen.
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Die Entlüftung und Belüftung des Saugkopfes erfolgt durch eine in
die Saugleitung 14 eingebaute, taktmäßig gesteuerte Vakuumsteuerung 16, die als
elektropneumatisches Ventil ausgebildet ist.
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Der Umfangsgeschwindigkeit des Sternrades 3 entspricht die Laufgeschwindigkeit
des Kettentransporteurs 17, der die Gefäße 18 unter die Auflegestation bringt. Sobald
ein Gefäß 18a unter dem Drehstern 3 vorbeiläuft>,wird der jeweilige Deckel 2d
von den um die das Gefäß aufnehmende Ausnehmung im Kettentransporteur angeordneten
Zentrierstiften 19 erfaßt und legt sich nach verlassen der Führungsschiene 6 beim
Weiterlauf des Gefäßes auf dessen Rand auf, wobei er durch die Führung der Zentrierstifte
19 genau zentrisch aufgesetzt wird und durch eine Führungsschiene 20'oberhalb des
Transporteurs niedergehalten und daran gehindert wird, die Bewegung des Drehsternes
wiederum aufwärts mitzumachen.
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Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Deckelauflegestation unterscheidet
sich von derjenigen nach den Fig. 1 und 2 dadurch, daß das Festhalten der Deckel
auf dem Drehstern 3 und in dessen Aussparungen 5 nicht durch eine bogenförmige Führungsschiene
6, wie nach den Fig. 1 und 2, sondern durch Saugwirkung erfolgt. Zu diesem Zweck
sind in den Außenscheiben des Drehsternes 3 radiale Ansaugbohrungen 21 und 22 vorhanden,
die jeweils durch eine Querbohrung 23 miteinander verbunden sind. Jede Querbohrung
mündet seitlich in zwei konzentrische Aussparungen 24 bzw. 25 einer an der Seitenfläche
des Drehsternes anliegenden Lüftungsscheibe 26. Die zur Ausübung einer Saugwirkung
auf die Ansaugbohrungen 21, 22, 23 dienende Aussparung 24, die die Form eines Kreisringsegmentes
um die Achse des Drehsternes besitzt, ist durch eine radiale Aussparung 27 uhd eine
konzentrische Ausdrehung 27a sowie durch eine in diese mündende konzentrische Bohrung
29 mit einer äußeren Vakuumquelle oder Saugluftleitung verbunden. Die zur Belüftung
der Ansaugleitungen 21, 22, 23 dienende Aussparung 25 hat ebenfalls die Form eines
Kreisring-segmentes
und besitzt eine in die Außenluft mundende Bohrung 30. Bei der Drehung des Drehsternes
3-werden also die Ansaugbohrungen 23 abwechselnd an der Aussparung 24 zwecks Saugwirkung
(Vakuumbildung zum Ansaugen der Deckel) und der Aussparung 25 zwecks Lüftung (Abbau
des Vakuums durch Eindringen der Außenluft zum Freigeben der Deckel) vorbeigeführt.
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An dem Drehstern 3 ist eine Prägeeinrichtung zur Anbringung von Ziffern
o.dgl. auf der Abreißlasche 28 des Deckels angebracht. Sie besteht aus einem rotierenden
Teil 30, das auswechselbare Prägestempel 31 trägt,sowie aus einer im Augenblick
des Prägevorganges mitrotierenden Gegendruckscheibe 32. Die Umfangsgeschwindigkeiten
der Prägestempel 31 und der im Sternrad befindlichen Foliendeckel sind gleich groR,
wobei die Prägung in dem kurzen Zeitraum erfolgt, in dem die Prägestempel auf die
vorbeilaufenden Abreißlaschen aufdrücken, wie aus den Fig. 2-und 4 zu erkennen ist.
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Die der Deckelauflegestation nachgeschaltete und mit dieser synchron
laufende Heißsiegelstation zeigen die Fig. 4 und 5, wobei sechs Heißsiegelköpfe
33 vorgesehen sind, und zwar in zwei parallelen Reihen mit je drei Heißsiegelköpfen
über dem zweireihigen Transporteur 34. Auf einer Traverse 35 ist ein Gestell 36
angebracht, das oben Stege 37 trägt, die quer zur Transportrichtung verlaufen und
in denen durch Druckluftzylinder 38 bewegte Siegelkbpfe 33 eingebaut sind, Die Stege
37 sind auf Achsen 39 und 39a, die parallel zur Förderrichtung verlaufen, seitlich,
d.h. in Förderrichtung gegeneinander verschiebbar, um ihren Abstand voneinander
dem Abstand der auf dem Transporteur stehenden Gefäße in Laufrichtung des Transporteurs
anpassen zu können. Die Stege 37 mit den Siegelköpfen sind mit der Achse 39, die
in Lagern 40 am Gestell 36 gelagert ist, in die in Fig. 5 strichliert angedeutete
Lage 37a hochschwenkbar, wozu der Handgri,ffft.1 dient.
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Die Traverse 35 und damit auch die Heißsiegelköpfe 33 wird mittels
eines zylindrischen Kurventrägers 42 hin und;her
bewegt, und zwar
zunächst in Laufrichtung des Transporteurs mit der Geschwindigkeit der ankommenden
Gefäße, wobei während dieser Bewegung die Siegelköpfe die Deckel auf die damit versehenen
Gefäße drücken. Nach Zurücklegung etwa der Wegstrecke gleich dem halben Abstand
der äußeren gleichzeitig heißversiegelten Gefäße einer Reihe (in Fig. 6 sind drei
Gefäße in einer Reihe zur gleichzeitigen Heißsiegelung dargestellt) wird die Traverse
mit hoch-gehobenen Siegelköpfen in entgegengesetzter Richtung zurückbewegt, um den
Heißsiegelvorgang für die inzwischen neu nachgerückten Behälter zu bewirken.