Verschl iesskopf an einer Abfüllanlage für Getränke- f1 aschenSealing head on a bottling plant for beverage bottles
Die Erfindung betrifft einen Verschl iesskopf an einer Abfül . anläge für Getränkeflaschen.The invention relates to a closure head on a filling. systems for beverage bottles.
Die zu verschl iessenden Flaschen werden der Reihe nach unter den Verschl i esskopf geschoben, und die¬ ser führt nach Positionierung einer Flasche eine Vorschubbewegung nach unten aus, sodass der Ver- schluss auf die Flasche aufgedrückt wird; bei Schraubverschlüssen, die nicht aufgedrückt werden können, erfolgt zusätzlich eine Drehbewegung, um den Verschluss auf das Aussengewinde der Flasche aufzuschrauben. Die Flasche wird anschl iessend weiterbewegt, und die nächste unter den Verschliess* köpf geschoben. Im folgenden werden nur noch Schraubverschlüsse betrachtet.The bottles to be closed are pushed one after the other under the closure head, and after a bottle has been positioned, the latter moves downwards so that the closure is pressed onto the bottle; for screw caps that cannot be pressed on, there is also a rotary movement to screw the cap onto the external thread of the bottle. The bottle is then moved on and the next one is pushed under the cap. In the following only screw caps will be considered.
Angesichts der enormen Stundenleistung solcher Ab¬ füllanlagen ist es klar, dass das Aufschrauben des Verschlusses in Bruchteilen einer Sekunde vor sich gehen muss. Die Drehbewegung des Verschl iesskop- fes muss also äusserst rasch erfolgen. Anderer¬ seits endet die Drehbewegung des Verschlusses ab¬ rupt, wenn er vollständig aufgeschraubt ist, wenn er also auf der Mündung der Flasche zum Aufsitzen kommt. Es leuchtet ein, dass der Verschl iesskopf mit seinem im Vergleich zum Kunststoffverschl uss wesentlich grösseren Trägheitsmoment nicht derart plötzlich angehalten werden kann. Da der Ver-In view of the enormous hourly output of such filling systems, it is clear that the closure has to be unscrewed in a fraction of a second. The rotary movement of the locking head must therefore take place extremely quickly. On the other hand, the rotary movement of the closure ends abruptly when it is completely screwed on, that is when it comes to sit on the mouth of the bottle. It is obvious that the locking head, with its moment of inertia, which is considerably larger than that of the plastic lock, cannot be stopped suddenly. Since the
schliesskopf in seinem Inneren ein Schi iessorgan trägt, das das Aufschrauben besorgt, meist in Form eines sogenannten Zentrierbolzens, wird zwischen diesem Schi iessorgan und dem Rest des Verschl iess- kopfes eine Rutschkupplung vorgesehen. Diese kann verschieden ausgeführt sein; es sind sowohl mecha¬ nische Rutschkupplungen (mit Bremsbelägen) als auch magnetische oder zum Teil sogar elektromagnetische Kupplungen im Betrieb. inside of the closing head carries a shooting organ that takes care of the screwing on, usually in the form of a so-called centering bolt, a slip clutch is provided between this shooting organ and the rest of the closing head. This can be done differently; Both mechanical slip clutches (with brake pads) and magnetic or sometimes even electromagnetic clutches are in operation.
Bei den magnetischen Kupplungen liegt üblicherwei¬ se einem Kranz von Magneten, der mit dem Schliess- organ verbunden ist, ein anderer Kranz gegenüber, der mit dem Rest des Verschl iesskopfes starr ver¬ bunden ist. Die Wirkung dieser Rutschkupplung wird hauptsächlich durch den Abstand der beiden Magnet¬ kränze voneinander bestimmt.In the magnetic couplings, a ring of magnets, which is connected to the closing element, is usually opposite another ring, which is rigidly connected to the rest of the closing head. The effect of this slip clutch is mainly determined by the distance between the two magnetic rings.
Das Problem besteht nun darin, diesen Abstand genau einzustellen, was im wesentlichen nur durch Ver¬ suche vorgenommen werden kann. Die Fabrikations¬ toleranzen beim Verschl iesskopf einerseits und beim Schi iessorgan andererseits können noch so gering sein, führen aber dennoch dazu, dass der optimale Wert des Abstandes nicht erreicht wird, und eine noch genauere Bearbeitung würde zu einem nicht mehr vertretbaren Herstellungsaufwand führen. Aus diesem Grund werden Distanzringe verwendet, mit welchen sich dieser Abstand genau einstellen läs.st, denn Distanzringe können mit erheblich geringerem Auf¬ wand auf ein sehr genaues Dickenmass bearbeitetThe problem now is to set this distance exactly, which can essentially only be done by experiment. The manufacturing tolerances in the closing head on the one hand and in the shooting organ on the other hand may be as small as possible, but nevertheless lead to the optimum value of the distance not being achieved, and even more precise machining would lead to an unacceptable manufacturing effort. For this reason, spacer rings are used with which this distance can be set precisely, since spacer rings can be machined to a very precise thickness with considerably less effort
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werden. Man hat es somit in der Hand, für eine bestimmte Flaschenart bzw. für deren Verschluss den günstigsten Abstand durch Wahl des geeigneten Distanzringes zu erhalten.O PI become. It is therefore in your hand to get the most favorable distance for a certain bottle type or for its closure by choosing the appropriate spacer ring.
Wenn aber auf der Abfüllmaschine eine andere Fla¬ schenart verarbeitet werden muss, deren Verschluss beispielsweise ein anderes Gewinde aufweist, so muss auch der Abstand der beiden Magnetkränze ge¬ ändert werden. Diese Anpassung konnte bisher nur durch Ersatz des betreffenden Distanzringes durch einen anderen vorgenommen werden, was aufwendig und zeitraubend ist und vor allem einen längeren Stillstand der ganzen Abfüllanlage zur Folge hat.If, however, another type of bottle has to be processed on the filling machine, the closure of which, for example, has a different thread, the distance between the two magnetic rings must also be changed. Up to now, this adjustment could only be carried out by replacing the relevant spacer ring with another, which is complex and time-consuming and, above all, has resulted in the entire bottling plant being shut down for a long time.
Aber nicht nur eine Aenderung der Flaschenart kann zum Auswechseln des Distanzringes führen. Dies kann auch durch die Abnützung der Rutschkupplung sel¬ ber bedingt sein. Bei Kupplungen mit Permanentmag¬ neten kann sich diese Notwendigkeit durch die Ab¬ nahme der Feldstärke aufdrängen, also durch den Umstand, dass die Magnete schwächer werden.But not only changing the bottle type can lead to the replacement of the spacer ring. This can also be due to the wear of the slip clutch itself. In the case of couplings with permanent magnets, this need can be imposed by the decrease in the field strength, that is to say by the fact that the magnets become weaker.
Diese Nachteile will die vorliegende Erfindung vermeiden. Sie sieht einen Verschl i esskopf vor, der durch die Merkmale des Anspruches 1 gekenn¬ zeichnet ist.The present invention seeks to avoid these disadvantages. It provides a sealing head which is characterized by the features of claim 1.
Ein Ausführungsbeispiel des erfi ndungsgemässen Ver^ schl iesskopfes ist in der einzigen beiliegenden Zeichnung im Schnitt dargestellt. Dabei sind alle
Einzelheiten desselben, die zum Verständnis der Erfindung nicht notwendig sind, entweder schema¬ tisch dargestellt oder weggelassen, da diese Teile bereits bekannt sind.An exemplary embodiment of the locking head according to the invention is shown in section in the only accompanying drawing. Everyone is there Details of the same, which are not necessary for understanding the invention, are either shown schematically or omitted, since these parts are already known.
Wie ersichtlich, befindet sich unter dem Ver- schliesskopf eine Getränkeflasche 1 , die durch eine nicht dargestellte Fördervorrichtung an diese Stelle gebracht wurde, und auf welche vorher ein Verschluss 2 lose aufgesetzt wurde. Dieser Ver¬ schluss 2 muss nun durch den Verschl iesskopf auf die Flasche 1 aufgeschraubt werden. Zu diesem Zweck führt der Verschl iesskopf eine Bewegung aus, die durch einen geraden Pfeil A und durch einen gebo¬ genen Pfeil B symbolisiert ist; es handelt sich also um eine schrauben! inienför i ge Vorschubbewe¬ gung nach unten. Der Verschl iesskopf erfasst hier¬ bei den Verschluss 2 mittels eines Schi iessorgans, des sogenannten Zentrierbolzens 3, der zum Zwecke des Zentrierens eine Ausfräsung 4 aufweist. Er wird von einem Teil 5 umgeben, der wegen seiner konisch sich erweiternden Oeffnung als Glocke bezeichnet wird. Die Glocke ist mittels mehrerer Schrauben 6, von denen nur eine dargestellt ist, mit einem Ring 7 verbunden, welcher den Innenkäfig 8 eines Kugellagers 9 aufnimmt. Der Aussenkäfig 10 des Ku¬ gellagers 9 stützt sich axial auf der einen Seite im wesentlichen gegen ein Verbindungsstück IT ab, das sich in der Zeichnung nach oben erstreckt und eine Verbindung zum nicht gezeigten Anschlussteil des Verschl i esskopfes an die entsprechende Antriebs'As can be seen, there is a beverage bottle 1 under the closure head, which was brought to this point by a conveyor device (not shown) and on which a closure 2 was previously loosely placed. This closure 2 must now be screwed onto the bottle 1 through the closure head. For this purpose the locking head executes a movement which is symbolized by a straight arrow A and by a curved arrow B; So it's a screw! inienför i ge feed movement downwards. In this case, the locking head detects the locking mechanism 2 by means of a shooting element, the so-called centering bolt 3, which has a cutout 4 for the purpose of centering. It is surrounded by a part 5, which is called the bell because of its conically widening opening. The bell is connected by means of several screws 6, only one of which is shown, to a ring 7 which receives the inner cage 8 of a ball bearing 9. The outer cage 10 of the ball bearing 9 is supported axially on one side essentially against a connecting piece IT which extends upwards in the drawing and connects to the connection part, not shown, of the closing head to the corresponding drive.
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welle der Abfüllanlage bildet. Dieses Verbindungsstück ist von einer Lagerhülse 12 umgeben, die den Aussenkäfig 10 des Kugellagers 9 umfasst. Die Lagerhülse 12 ist mit dem Verbin¬ dungsstück 10 starr verbunden und stützt den Aussenkäfig 10 von unten her ab.OMPI shaft of the bottling plant. This connecting piece is surrounded by a bearing sleeve 12, which comprises the outer cage 10 of the ball bearing 9. The bearing sleeve 12 is rigidly connected to the connecting piece 10 and supports the outer cage 10 from below.
Die Schrauben 6, welche die Glocke 5 mit dem Ring 7 verbinden, führen durch eine obere Magnetlagerscheibe 13 hindurch, welche somit starr mit der Glocke 7 und dem Ring 7 verbunden ist. Sie trägt an ihrer unteren Stirnseite einen Kranz von Permanentmagneten 14. Dieser oberen Magnetlagerscheibe 13 gegenüber liegt eine untere Magnetlagerscheibe 15. Sie trägt ebenfalls einen Kranz von Permanentmagneten 16 und ist mittels Stiften 1*7 auf einer Verstel 1 hül se 18 in ihrer Lage fixiert. Diese Verstel 1 hül se weist an ihrem oberen Ende ein Innengewinde 19 auf. Mit diesem ist sie auf die Lager¬ hülse 12 aufgeschraubt. Ein Seegerring 20, der in einer Nut 21 in der Verstel 1 hül se 18 gelagert ist, hält die eingesetzte Magnetlagerscheibe 15 gegen axiale Verschiebung fest und dient gleichzeitig als Anschlag, der das Aufschrauben der Verstell¬ hülse 18 begrenzt und so den Mi nimal abstand zwischen den Magneten 14 und 16 festlegt. Die Magnete sind durch Abdeck¬ bleche 22 gegen Herausfallen gesichert.The screws 6, which connect the bell 5 to the ring 7, pass through an upper magnetic bearing disk 13, which is thus rigidly connected to the bell 7 and the ring 7. It carries on its lower end face a ring of permanent magnets 14. This upper magnetic bearing disk 13 is opposite a lower magnetic bearing disk 15. It also carries a ring of permanent magnets 16 and is fixed in position by means of pins 1 * 7 on an adjusting sleeve 18. This adjustment 1 sleeve has an internal thread 19 at its upper end. With this, it is screwed onto the bearing sleeve 12. A circlip 20, which is mounted in a groove 21 in the adjusting sleeve 18, holds the inserted magnetic bearing disk 15 against axial displacement and at the same time serves as a stop which limits the screwing on of the adjusting sleeve 18 and thus the minimum distance between the magnets 14 and 16 sets. The magnets are secured against falling out by cover plates 22.
Im Betrieb sorgt nun die schon erwähnte Vorschubbewegung gemäss den Pfeilen A und B f ür ein Aufschrauben des Verschlusses 2 auf die Flasche 1. Am Ende des Aufschrau- bens kommt diese Bewegung abrupt zum Stillstand. Dank des Kugellagers 9 wird nun nicht die ganze Schwungmasse des Verschl iesskopfes abgebremst, sondern nur der Zen¬ trierbolzen 3, die Glocke 5 und die obere Magnet¬ lagerscheibe 13. Der sich aus dem Verbindungsstück 11
und der Lagerhülse 12 sowie weiterer, hier nicht erwähnter Teile zusammengesetzte Verschl iesskopf- körper kann sich samt der unteren Magnetlagerschei¬ be 15 noch etwas weiterdrehen. Er wird allerdings durch die Permanentmagnete 14, 16, die zwischen sich Magnetfelder aufgebaut haben, ebenfalls rasch angehalten. Diese Kränze von Magneten wirken also als Rutschkupplung.During operation, the aforementioned feed movement according to arrows A and B ensures that the closure 2 is screwed onto the bottle 1. At the end of the screwing on, this movement comes to an abrupt stop. Thanks to the ball bearing 9, the entire flywheel mass of the locking head is now not braked, but only the centering pin 3, the bell 5 and the upper magnetic bearing disk 13 and the bearing sleeve 12 and further parts of the closing head, which are not mentioned here, can rotate a little further together with the lower magnetic bearing disc 15. However, it is also stopped quickly by the permanent magnets 14, 16, which have built up magnetic fields between them. These rings of magnets thus act as a slip clutch.
Bisher war es so, dass der Abstand zwischen dem oberen Kranz von Magneten 14 und dem unteren Kranz von Magneten 16 unveränderlich eingestellt wurde, und zwar mittels Distanzringen. Diese Distanzringe wurden auf das erforderliche Mass abgedreht. Wenn nun aber wegen anderer Verschlüsse und anderer Fla¬ schen der Ansprechwert der Rutschkupplung geändert werden musste, blieb nichts anderes übrig, als den betreffenden D'istanzring auszubauen und durch einen neuen zu ersetzen. Dies war aber nicht nur in diesem Fall notwendig, bereits eine Abschwächung der Feld¬ stärke der Permanentmagnete konnte dazu führen, dass diese näher zusammengerückt werden mussten, das heisst der erwähnte Abstand musste verkleinert werden, was wiederum einen Ersatz des Distanzrin¬ ges erforderte. Dieser Ersatz war zeitraubend und hatte einen längeren Stillstand der Abfüllanlage zur Folge.So far, it has been the case that the distance between the upper ring of magnets 14 and the lower ring of magnets 16 has been set invariably by means of spacer rings. These spacer rings were turned to the required size. If now however because of other closures and other Fla¬ rule the response of the slip clutch change had nothing remained other choice than the respective D istanzring 'expand and replace it with a new one. However, this was not only necessary in this case, even a weakening of the field strength of the permanent magnets could result in them having to be moved closer together, that is to say the distance mentioned had to be reduced, which in turn required a replacement of the distance ring. This replacement was time-consuming and resulted in the bottling plant being shut down for a long time.
Mit der dargestellten Verbindung zwischen Lager¬ hülse 12 und der den unteren Kranz der Permanent*With the connection shown between the bearing sleeve 12 and the lower ring of the permanent *
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magnete 16 tragenden Verstellhülse 18 ist jedoch dieses Problem gelöst. Durch Drehung der letzeren wird sie axial zur Lagerhülse 12 stufenlos verstellt und damit ändert sich auch der Abstand der unteren Magnete 16 von den oberen Magneten 14. Auf diese Weise lässt sich leicht ein optimaler Wert ermit¬ teln, vor allem durch mehrmalige Versuche. Der mehrfache Ein- und Ausbau der Distanzringe fällt weg, was eine beträchtliche Zeitersparnis zur Folge hat. In der optimalen Lage, das he^sst beim rich¬ tigen Abstand, wird eine Schraube 23 angezogen, die gegen die Lagerhülse 12 drückt und somit die Verstellhülse 18 fixiert. Es ist also wie schon erwähnt eine stufenlose axiale Verstellbarkeit ge¬ währleistet. Gegebenenfalls können für besonders bevorzugte Abstandswerte Vertiefungen 24 vorgesehen werden, deren Anordnung auf die Steigung des Innen¬ gewindes 19 angepasst ist, und in welche die Schrau¬ be 23 eingreifen kann, sodass eine noch sicherere Arretierung erhalten wird. Im allgemeinen genügt jedoch das kräftige Anziehen der Schraube 23»OMPI magnets 16 carrying adjustment sleeve 18, however, this problem is solved. By rotating the latter, it is continuously adjusted axially to the bearing sleeve 12 and thus the distance of the lower magnets 16 from the upper magnets 14 also changes. In this way, an optimal value can easily be determined, especially by repeated attempts. The repeated installation and removal of the spacer rings is no longer necessary, which results in considerable time savings. In the optimal position, that is to say at the correct distance, a screw 23 is tightened, which presses against the bearing sleeve 12 and thus fixes the adjusting sleeve 18. As already mentioned, stepless axial adjustability is thus ensured. If necessary, recesses 24 can be provided for particularly preferred distance values, the arrangement of which is adapted to the pitch of the internal thread 19 and into which the screw 23 can engage, so that an even more secure locking is obtained. In general, however, it is sufficient to tighten the screw 23 »