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Dokumentenidentifikation DE69905047T2 16.10.2003
EP-Veröffentlichungsnummer 1094983
Titel VERSCHLIESSKOPF MIT DREHMOMENTEINSTELLUNG DURCH VERSTELLEN DES ABSTANDS ZWISCHEN MAGNETKRÄNZEN
Anmelder Alcoa Inc., Pittsburgh, Pa., US
Erfinder SPETHER, Heinz, Karl, D-68526 Ladenburg, DE
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 69905047
Vertragsstaaten DE, FR, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 08.07.1999
EP-Aktenzeichen 999354459
WO-Anmeldetag 08.07.1999
PCT-Aktenzeichen PCT/US99/15389
WO-Veröffentlichungsnummer 0000002810
WO-Veröffentlichungsdatum 20.01.2000
EP-Offenlegungsdatum 02.05.2001
EP date of grant 22.01.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.10.2003
IPC-Hauptklasse B67B 3/20

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schraubverschlusskopf mit einer Magnetkupplung zum Anbringen bereits mit einem Gewinde versehener Verschlüsse an Behältern mit Gewinde. Im Besonderen sieht die vorliegende Erfindung einen Verschließkopf mit Drehmomenteinstellungsmerkmalen vor.

Verschließvorrichtungen zum Anbringen von Verschlüssen, die bereits mit Gewinde versehen sind, an bereits mit Gewinden versehenen Behältern sind seit geraumer Zeit bekannt. Um zu gewährleisten, dass ein bereits mit Gewinde versehener Verschluss nicht zu fest angebracht wird, was möglicherweise zu einer Beschädigung führen könnte, sind herkömmliche Schraubverschlussvorrichtungen mit einem Schraubverschließkopf versehen, der häufig als "Kopfeinrichtung" bezeichnet wird und eine Drehmoment abhängige Kupplung aufweist. Die Kupplung begrenzt das maximale Drehmoment, das auf einen bereits mit Gewinde versehenen Verschluss übertragen werden kann. Dabei wurden verschiedenartige Kupplungen eingesetzt. Zu diesen zählen Rutschkupplungen und mechanische Kupplungen, die das Drehmoment beschränken, sowie Magnetkupplungen. Ein Beispiel für eine Magnetkupplung ist in dem U.S. Patent US-A-5.490.369 an Ellis et al. dargestellt, das auf die Aluminium Company of America übertragen wurde. Andere Kupplungsbeispiele werden in den U.S. Patenten US-A-4.364.218, US-A-4.492.068, US-A-4.674.264 und US-A-5.197.258 offenbart. Viele dem Stand der Technik entsprechende Kupplungen liefern zwar allgemein zufriedenstellende Ergebnisse, wobei viele dieser Kupplungen an sich nicht einfach verstellbar sind, was zu einer erheblichen Stillstandszeit führt, wenn die Höhe des ausgeübten Drehmoments verändert werden muss, da andere Verschlüsse angebracht werden, andere Anbringungskräfte erforderlich sind, usw. In dem Patent US-A-5.490.369 an Ellis et al. wird ein Verschließkopf mit einer verstellbaren Magnetkupplung gelehrt, die aus entgegengesetzten Magnetringen besteht. Einer der Ringe ist in einer Kolbenringeinheit angeordnet, der im Verhältnis zu dem anderen Magnetring verstellbar ist, um die Drehmomentbegrenzung der Kupplung zu verändern.

Kurz zusammengefasst betrifft der Schraubverschließkopf der vorliegenden Erfindung eine Kopfeinheit zum Anbringen von bereits mit Gewinde versehenen Verschlüssen an bereits mit Gewinde versehenen Behältern, wobei eine einfache Veränderung des auf die verschiedenen Verschlüsse ausgeübten Drehmoments vorgesehen wird, wodurch der Verschließkopf verstellbar gestaltet wird und in Verbindung mit einer Vielzahl von verschiedenen Verschlüssen und Behältern verwendet werden kann.

Vorgesehen ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Verschließkopfeinheit mit einer verstellbaren Magnetkupplung, die ein Kupplungsgehäuse mit einem oberen Teilstück mit einer ersten Magnetringeinrichtung und ein unteres Teilstück mit einer zweiten Magnetringeinrichtung aufweist, wobei die genannten Magnetringe durch einen verstellbaren Luftzwischenraum getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte untere Teilstück im Verhältnis zu dem genannten oberen Teilstück frei drehbar ist; wobei das genannte untere Teilstück eine Einrichtung zur Erzeugung des genannten verstellbaren Luftzwischenraums zwischen den genannten ersten und zweiten Magnetringen auf weist, mit einem ersten Element, das drehbar an einer festen axialen Position im Verhältnis zu dem oberen Teilstück des Kupplungsgehäuses angebracht ist; und mit einem zweiten Element, das im Verhältnis zu dem genannten ersten Element axial verschiebbar ist, wobei das genannte zweite Element eine Einrichtung zum Stützen des genannten zweiten Magnetrings aufweist, so dass die Drehbewegung des zweiten Elements um das erste Element den Luftzwischenraum zwischen den genannten ersten und zweiten Magnetringen einstellt; und wobei eines der Teilstücke des genannten oberen Teilstücks und des genannten unteren Teilstücks eine Einrichtung zur axialen Verschiebung des entsprechenden genannten ersten oder zweiten Magnetrings im Verhältnis zu dem entsprechenden oberen oder unteren Teilstück aufweist, so dass der verstellbare Luftzwischenraum zwischen den genannten ersten und zweiten Magnetringen unabhängig von der Drehbewegung des zweiten Elements um das erste Element kalibriert werden kann.

Vorgesehen ist gemäß der vorliegenden Erfindung ferner eine Verschließkopfeinheit mit einem ersten Gehäuse mit einer Spindelbefestigungs-Krageneinrichtung und mit einer Einrichtung zum Stützen eines Kupplungsgehäuses, wobei das genannte Kupplungsgehäuse ein oberes Teilstück mit einem ersten Magnetring und ein unteres Teilstück mit einem zweiten Magnetring aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte untere Teilstück ein erstes Element aufweist, das drehbar an einer festen Position im Verhältnis zu dem oberen Teilstück des Kupplungsgehäuses angebracht ist; mit einem zweiten Element, das im Verhältnis zu dem genannten ersten Element durch Drehbewegung des zweiten Elements um das erste Element axial verschiebbar ist, wobei der genannte zweite Magnetring in dem genannten zweiten Element angebracht ist, wobei die axiale Verschiebung des genannten zweiten Elements einen verstellbaren Luftzwischenraum zwischen den genannten ersten und zweiten Magnetringen erzeugt; und mit einer Verriegelungseinrichtung zum Halten des genannten zweiten Elements an einer vorbestimmten Position im Verhältnis zu dem genannten ersten Element; wobei das genannte untere Teilstück eine Futtereinrichtung zum Eingriff mit einer Kappe stützen kann; und wobei ein Teilstück des genannten oberen Teilstücks und des genannten unteren Teilstücks eine Einrichtung zur axialen Verschiebung der genannten ersten oder zweiten Magnetringe im Verhältnis zu deren entsprechenden oberen oder unteren Teilstück aufweist, um den verstellbaren Luftzwischenraum zwischen den genannten ersten und zweiten Magnetringen unabhängig von der Drehbewegung des zweiten Elements um das erste Element zu kalibrieren.

Ein die vorliegende Erfindung ausführender Verschließkopf weist eine erste Gehäuseeinheit auf, die an einer drehbaren Antriebsspindel angebracht werden kann. Ein Kupplungsgehäuse ist an der ersten Gehäuseeinheit angebracht und eignet sich zur axialen Bewegung im Verhältnis zu dem Gehäuse. Die Kupplungseinheit weist ein oberes Teilstück und ein unteres Teilstück auf. Das obere Teilstück weist eine Magnetkupplung auf, die einen ersten runden Ring aus Magneten dar, der an dem Teilstück der Kupplung angebracht ist, mit dem die Antriebsspindel verbunden ist. Ein unteres Teilstück des Kupplungsgehäuses befindet sich in axialer Ausrichtung mit dem oberen Teilstück des Kupplungsgehäuses und ist im Verhältnis zu diesem frei drehbar angebracht. Das untere Teilstück des Kupplungsgehäuses umfast einen zweiten Magnetring, der axial zu dem ersten Magnetring mit Zwischenabstand angeordnet ist, wobei diese Magnete in dem oberen Teilstück des Kupplungsgehäuses angebracht sind. Gemeinsam definieren die ersten und zweiten Magnetringe eine Magnetkupplung. Der Zwischenraum zwischen diesen axial beabstandeten Anordnungen von Magneten bestimmt das Drehmoment, das auf den Verschluss ausgeübt wird. Die Kupplung kann nach dem Anbringen eines bereits mit Gewinde versehenen Verschlusses auf einen bereits mit Gewinde versehenen Behälter rutschen, wenn der gewünschte Drehmomentwert erreicht oder überschritten worden ist. Im Wesentlichen greift in dem Betriebsmodus das Futter mit der Kappe bzw. dem Verschluss an dem zu verschließenden Behälter ein, wobei eine Belastung von oben für einen Verschluss zwischen Kappe und Behälter vorgesehen wird und/oder ein reibschlüssiger Rotationseingriff zwischen dem Futter und der Kappe durch geringfügiges Ausfahren der Spindel und des Gehäuses, um eine dazwischen angeordnete Feder zusammenzudrücken. Die magnetische Anziehung zwischen den Magnetringen übt eine Drehmomentbelastung von dem Gehäuse aus, wodurch die Antriebsspindel in der Futtereinheit gedreht wird. Die Drehmomentlast ermöglicht einen Eingriff der Futtereinrichtung und ein Festziehen der Kappe, die bereits vorher auf einen Behälter geschraubt worden ist, bis auf eine vorbestimmbare Festigkeit oberhalb welcher die mechanische Widerstandsfähigkeit gegen ein weiteres Festziehen die magnetische Anziehungskraft überwindet. Wenn dies eintritt, rutscht die Magnetkupplungseinheit lediglich, wenn sich die Spindel und das zugehörige Gehäuse im Verhältnis zu dem unteren Teilstück des Kupplungsgehäuses weiter drehen.

Die Magnetkupplungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sieht einen Mechanismus zur Kalibrierung der magnetischen Drehmomentbelastung auf einer beliebigen Anzahl von vorbestimmten Einstellpositionen vor. Nachdem eine vorbestimmte Einstellposition vorgesehen worden ist, wie etwa nach der Herstellung der Kupplungseinheit, kann zusätzlich das tatsächliche Drehmoment der Magnetkupplung über einen Wertebereich eingestellt werden, wie etwa ein magnetisches Drehmoment von 0,08065 Meterkilogramm (7,0 Zollpfund) bis 0,25923 Meterkilogramm (22,5 Zollpfund), und zwar durch eine vorbestimmte Gruppe inkrementaler Anpassungen. Dies Anpassungen werden unter Verwendung eines Einstellrings ermöglicht, der die ausgewählte Änderung bzw. Anpassung des Drehmomentwertes von einem ersten vorbestimmten Wert in einen zweiten (bzw. anderen) vorbestimmten Wert ermöglicht. Ferner ermöglicht der Einstellring aufgrund dessen Beschaffenheit die Rückkehr von dem zweiten vorbestimmten Wert zu dem ersten vorbestimmten Wert durch eine einfache inkrementale Bewegung des Einstellrings.

Zusammengefasst umfasst die Verschließkopfeinheit somit ein erstes Gehäuse mit einer Spindelbefestigungs-Krageneinrichtung und einer Einrichtung zum Stützen eines Kupplungsgehäuses. Das Kupplungsgehäuse weist ein oberes Teilstück mit einer ersten Magnetringeinrichtung und ein unteres Teilstück mit einem zweiten Magnetring auf. Das untere Teilstück ist im Verhältnis zu dem oberen Teilstück des Kupplungsgehäuses frei drehbar. Das untere Teilstück weist eine Einrichtung zur Erzeugung eines verstellbaren Luftzwischenraums zwischen den ersten und zweiten Magnetringen auf. Verriegelungseinrichtungen sehen die Mittel zur Anpassung des Luftzwischenraums an einer ausgesuchten Position vor.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Verschließkopf mit einer Magnetkupplung vorzusehen, welche die Auswahl einer Drehmomentlast ermöglicht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, einen Verschließkopf mit einer Magnetkupplung vorzusehen, die während der Montage kalibriert werden kann, um Fertigungstoleranzen auszugleichen, die bewirken könnten, dass die magnetisch gesteuerten Drehmomentkräfte von Einheit zu Einheit variieren.

Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, einen Verschließkopf mit einer Struktur vorzusehen, die das Abwaschen oder die Reinigung des Verschließkopfes und zugeordneter Stütz- bzw. Trägereinrichtungen ermöglicht.

Die obengenannten sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht des Verschließkopfes, der die vorliegende Erfindung ausführt;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verschließkopfes;

die Fig. 3A bis 3G eine allgemeine Ansicht entlang den Linien 3-3 aus Fig. 1, wobei eine auseinandergezogene Ansicht des unteren Teilstücks des Kupplungsgehäuses sowie Aufrisse veranschaulicht werden;

Fig. 4 eine Detailansicht des Kupplungsteilstücks der Verschließkopfeinheit;

Fig. 5 eine Detailansicht der Regelungen zur Drehmomentanpassung an einer verriegelten Position; und

Fig. 6 eine Detailansicht der Regelungen zur Drehmomentanpassung an einer offenen Position.

Die Abbildungen der Fig. 1 und 2 zeigen alternative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung. Der Hauptunterschied zwischen diesen beiden Ausführungsbeispielen betrifft die Position bzw. Anordnung der Dachlastfeder. Wie dies durch die folgende detaillierte Beschreibung deutlich wird, ist die Dachlastfeder in der Abbildung aus Fig. 1 im Verhältnis zu dem Spindelbefestigungskragen und dem oberen Teilstück des Gehäuses der Kupplungseinheit extern angebracht. In der Abbildung aus Fig. 2 ist die Dachlastfeder im Verhältnis zu dem Spindelbefestigungskragen und dem oberen Teilstück des Kupplungsgehäuses intern angebracht. In beiden Zeichnungen sind übereinstimmende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die speziellen Elemente, deren Strukturen modifiziert werden, um die innere oder äußere Anordnung der Dachlastfeder vorzusehen, sind mit Bezugszeichen mit dem Nachsatz "I" für innen bzw. intern und "E" für extern bezeichnet.

In besonderem Bezug auf die Abbildung aus Fig. 1 ist eine Schraubenverschließkopfeinheit allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Die Einheit ist so gestaltet, dass sie über ihren Spindelbefestigungskragen 12 an einer nicht abgebildeten Antriebseinrichtung angebracht werden kann. Bei einer Schraubverschlussvorrichtung ist es üblich, dass diese durch eine Revolvereinheit angetrieben wird, die acht, zehn oder mehr derartige Schraubverschließköpfe gemäß der Beschreibung hierin aufweist, die in einem Kreis um einen Revolver angeordnet sind. Jeder Verschließkopf bewegt sich auf und ab, so dass er sich in Ausrichtung mit einem Behälter bewegt, der mit einem bereits mit Gewinde versehenen Verschluss verschlossen werden soll. Die Schraubverschließkopfeinheit 10 weist ein oberes Gehäuse 14 auf, wobei der Spindelbefestigungskragen 12 eine Komponente des Gehäuses bildet, und mit einem Kupplungsgehäuse 16, das ein oberes Teilstück 18 und ein unteres Teilstück 20 umfasst, und mit einer Futtereinheit 22.

Das obere Gehäuse 14 weist ein Adaptergehäuse 24 mit radial einwärts vorstehenden Keilwellennuten 26 auf. Der Spindelbefestigungskragen 12 ist durch Befestigungsschrauben 28 an dem Adaptergehäuse 24 angebracht. Eine axial angeordnete Auswurfstange 30 erstreckt sich durch eine innere Kammer 32, die durch das obere Gehäuse 14 definiert ist. Die Auswurfstange 30 wird durch die Federeinrichtung 34 vorgefedert, so dass sie an einer allgemein eingezogenen Position im Verhältnis zu dem Futter 22 gehalten wird. Im Betrieb wird die Auswurfstange 30 durch ein Nockensystem in dem Revolvergehäuse betätigt.

Das Kupplungsgehäuse 16 weist ein oberes Teilstück 18 auf, das sich radial auswärts erstreckende Keilwellennuten 36 auf weist, die mit den Keilwellennuten 26 des oberen Gehäuses 14 zusammenwirken, um die axiale Verschiebung des Kupplungsgehäuses 16 im Verhältnis zu dem oberen Gehäuse 14 zu ermöglichen. Die externe Dachlastfeder 38E neigt dazu, das Kupplungsgehäuse 16 von dem oberen Gehäuse 14 weggehend vorzubelasten. Das Kupplungsgehäuse 16 wird jedoch durch ein sich radial erstreckendes Schulterteilstück 40 des Keilwellennutenteilstücks des oberen Kupplungsgehäuses, das mit einem entsprechenden Schulterteilstück 42 in dem Spindelbefestigungskragen eingreift, in dem oberen Gehäuse 14 gehalten. Diese Konfiguration ermöglicht es, dass das Kupplungsgehäuse 16 aus einer maximal erweiterten Position im Verhältnis zu dem Spindelbefestigungskragen während dem Anbringen von Gewindeverschlüssen an Behältern zusammengedrückt wird. Während die Einheit über die Befestigung des Spindelbefestigungskragens an einem Revolversystem gedreht wird, wird die Rotation des oberen Gehäuses über die miteinander verbundenen Keilwellennuten des Kupplungsgehäuses und des oberen Gehäuses auf das Kupplungsgehäuse übertragen.

Wie dies in der Abbildung aus Fig. 2 dargestellt ist, ist die innere Dachlastfeder mit dem Bezugszeichen 381 bezeichnet und umfänglich um das Teilstück des oberen Gehäuses 14 angeordnet, das die Kammer 32 definiert. Die innere Feder 381 ruht an einem inneren Flansch 44 des Spindelbefestigungskragens 12.

Aus den Abbildungen der Fig. 1 bis 4 wird ersichtlich, dass das Kupplungsgehäuse 16 ein oberes Teilstück 18 und ein unteres Teilstück 20 aufweist. Das untere Teilstück 20 wird durch eine Lagereinrichtung 48 gestützt, so dass es sich im Verhältnis zu dem oberen Teilstück 18 des Kupplungsgehäuses 16 frei drehen kann. Der externe bzw. äußere Kranz 50 der Lagereinrichtung 48 wird sicher in dem oberen Teilstück 18 des Kupplungsgehäuses gehalten, und der innere Kranz 52 wird durch das untere Teilstück 16 des Kupplungsgehäuses gehalten. Die Drehbewegung des oberen Teilstücks des Kupplungsgehäuses wird durch die allgemein mit dem Bezugszeichen 54 bezeichnete Magnetkupplung auf das untere Teilstück des Kupplungsgehäuses übertragen. Die Magnetkupplung 54 arbeitet kontaktfrei, so dass sie nicht durch Abnutzung oder Erwärmung beeinträchtigt wird. Die Kraftübertragung erfolgt über zwei Magnetringe 56 und 58. Die Magnetringe 56 und 58 sind übereinander in axialer Ausrichtung angeordnet. Der unterste Magnetring oder der untere Magnetring 56 wird im Verhältnis zu dem oberen Teilstück 18 des Kupplungsgehäuses an einer festen Position gehalten. Wie dies nachstehend im Text beschrieben wird, weist dieser Magnetring ein Einstellungsmerkmal auf, so dass die Magnetkupplung 54 nach der Endmontage des Verschließkopfes auf "Null" gestellt werden kann, um die präzise Einstellung der Magnetkupplung über eine Reihe vorbestimmter Werte zu ermöglichen.

Das untere Teilstück 20 des Kupplungsgehäuses 16 wird durch Lager 48 so angebracht, dass es im Verhältnis zu dem oberen Teilstück 16 des Kupplungsgehäuses frei drehbar ist. Wie dies in der Abbildung aus Fig. 3 am besten ersichtlich ist, weist das untere Teilstück des Kupplungsgehäuses drei Hauptelemente auf: ein erstes Element 60, das drehbar an einer festen axialen Position im Verhältnis zu dem oberen Teilstück 18 des Kupplungsgehäuses angebracht ist; ein zweites Element 62, das im Verhältnis zu dem ersten Element 60 axial verschiebbar ist; und eine Verriegelungseinrichtung 64, die dazu dient, das zweite Element 62 im Verhältnis zu dem ersten Element 60 an einer vorbestimmten, axial versetzten Position zu halten. Der obere Magnetring 58 ist in einem sich radial erstreckenden Schulterteilstück 66 des zweiten Elements 62 angebracht. Das erste Element 60 weist ein oberes Gewindeteilstück 68 und ein unteres Keilwellennutenteilstück 70 auf. Das zweite Element 62 weist Innengewinde 72 auf, die mit dem Gewindeteilstück 68 des ersten Elements 60 eingreifen. Wenn das zweite Element 62 um sein Gewindeteilstück gedreht wird, verläuft es im Verhältnis zu der festen Position des ersten Elements 60 axial. Die Rotation des zweiten Elements 62 im Verhältnis zu dem ersten Element 60 bewirkt, dass sich der obere Magnetring 58 im Verhältnis zu dem unteren Magnetring 56 nähert oder entfernt. Diese Bewegung zu oder weg von dem unteren festen Magnetring verändert den Luftzwischenraum zwischen den Magnetringen. Die benachbarten ringe der Magneten definieren die Magnetkupplung und somit wird das zwischen dem oberen Teilstück 18 des Kupplungsgehäuses und dem unteren Teilstück 20 des Kupplungsgehäuses übertragbare Drehmoment durch den Zwischenraum zwischen den Magnetringen 56 und 58 bestimmt, wie dies für den Fachmann allgemein bekannt ist. Wenn die Magneten somit dichter aneinander angeordnet sind, so wird zwischen dem oberen Gehäuse 14 mit dem oberen Teilstück der Kupplungseinheit 16 und dem unteren Teilstück 20 der Kupplungseinheit ein höheres Drehmoment übertragen. Wenn die Magneten der Ringe 56 und 58 im Gegensatz dazu weiter auseinander angeordnet werden, so verringert sich das Drehmoment. Allgemein variiert der Zwischenraum zwischen den Magnetringen zwischen etwa 0,34 mm und 0,90 mm, was eine entsprechende begrenzte Drehmomentschwankung zwischen 0,25923 Meterkilogramm (22,5 Zollpfund) und 0,08065 Meterkilogramm (7,0 Zollpfund) vorsieht. Die Verriegelungseinrichtung 64 umfasst einen Kragen 74, der radial innen vorstehende Keilwellennuten 76 aufweist sowie sich axial aufwärts erstreckende Zähne 78. Die Keilwellennuten 76 des Kragens 74 wirken mit dem Keilwellennutenteilstück 70 des ersten Elements 60 zusammen. Dieses Zusammenwirken erleichtert die axiale Verschiebung des Kragens 74 im Verhältnis zu dem zweiten Element 62. Das zweite Element 62 weist nach unten und axial vorstehende Verriegelungszähne 80 auf, die mit den sich aufwärts erstreckenden Zähnen 78 des Kragens 74 der Verriegelungseinrichtung zusammenwirken. Die Verriegelungseinrichtung 76 verhindert an ihrer obersten verriegelten Position die Rotation des zweiten Elements 62 im Verhältnis zu dem ersten Element 60. Wenn ein Kragen 74 einen axialen Abstand zu dem zweiten Element 62 auf weist, so dass die Zähne 78 des Kragens 74 und die Verriegelungszähne 80 des zweiten Elements 62 nicht eingreifen, wobei das zweite Element 73 im Verhältnis zu dem ersten Element 60 durch das Gewindeteilstück 68 drehbar ist. Der Kragen 74 der Verriegelungseinrichtung kann durch eine Stellschraube 82 (siehe Fig. 5 und 6) oder durch einen Magnetring 84, der die Verriegelungseinrichtung an einer geschlossenen, verriegelnden Position im Verhältnis zu dem zweiten Element vorbelastet, an einer verriegelten Position gehalten werden. Vorzugsweise kann das zweite Element 62 um ungefähr 360º um das erste Element 60 gedreht werden. Diese Drehung um 360º sieht einen optimalen Bereich des magnetischen Drehmoments voc, indem der obere Magnetring in Richtung des unteren Magnetrings oder von diesem weg bewegt wird. Die Zähne 80 können mit Markierungen versehen sein, welche die verschiedenen vorbestimmten Drehmomentwerte darstellen. Der Einstellring 84 kann durch einen Ausrichtungspunkt markiert werden, wie etwa die Stellschraube 82 oder eine andere Markierung, um die relative Drehverschiebung zwischen dem Einstellring 84 und dem zweiten Element 62 zu erzeugen. Ein Schnappring 63 wird mit einer Schnappringrille 65 zusammen, um die Bewegung der Verriegelungseinrichtung 64 einzuschränken.

Ein weiteres Merkmal dieser Verschließeinheit 10 ist das Kolbenelement 88, das umfänglich um die Verriegelungsstange 30 angeordnet ist. Der Kolben 88 wird durch eine Federeinrichtung 90 vorbelastet, die sich zwischen dem oberen Gehäuse 14 entlang dem oberen Gehäuseelement erstreckt, das die Kammer 32 definiert, und wobei es durch Drucklager 92 gestützt wird, die zwischen der Feder und dem oberen Teilstück 94 des Kolbens 88 angeordnet sind. Der Kolben 88 kann einen geregelten Abwärtsdruck gegen die Oberseite eines Flaschenverschlusses vorsehen, der in der Futtereinrichtung 22 gehalten wird. Das untere Teilstück 96 des Kolbens 88 berührt die Oberfläche der Kappe bzw. des Verschlusses. Der Kolben 88 wird jedoch wird jedoch so gehalten, dass er in dem unteren Teilstück 20 des Kupplungsgehäuses 16 frei drehbar ist. Dies ermöglicht es, dass der Kolben Kraft auf die Kappe ausübt, während gleichzeitig die Oberseite der Kappe nicht verschlissen wird, wenn die Futtereinheit die Kappe an der Flasche festzieht.

Die Kupplungseinheit weist ein weiteres Einstellmerkmal auf, das eine Nullstellung der Magnetkupplung auf einen vorbestimmten Einstellwert nach der Herstellung und nach fertiger Montage der Kopfeinheit 10 ermöglicht. Dieses Merkmal ermöglicht die präzise Kalibrierung jeder einzeln hergestellten Kopfeinheit auf einen vorher festgelegten oder einen gewünschten Wert. Der in dem oberen Teilstück 18 des Kupplungsgehäuses 16 angebrachte untere Magnetring 56 ermöglicht diese werkseitige oder kalibrierte Einstellung der Magnetkupplung. Der Magnetring 56 wird durch an dem Magnetring 56 und an den unteren Armen 98 vorgesehene, zusammengeführte Gewinde in den nach unten abhängigen Seitenwänden des oberen Gehäuseteilstücks 18 des Kupplungsgehäuses 16 gehalten. Wenn sich die Markierung 82 des Einstellrings 84 an einer vorbestimmten Position befindet, welche die letztendliche "Nullstellung" nach der Kalibrierung anzeigt, wird der mit Gewinde versehene Magnetring 56 gedreht, um den Luftzwischenraum mit dem Magnetring 58 anzupassen. Nachdem der gewünschte Luftzwischenraum erreicht worden ist, wird der Magnetring 56 durch eine Stellschraube 100 an dieser Position verriegelt. Diese finale Kalibrierung ermöglicht die präzise Ausrichtung des Paars der Magnetringe 56 und 58. Die folgende Anpassung der Magnetkupplung wird über den Einstellring erreicht.

Somit ist ersichtlich, dass das obere Gehäuse 14, wenn es durch den Spindelbefestigungskragen 12 angetrieben wird, die Rotation der oberen Teilstücke 18 des Kupplungsgehäuses 16 bewirkt. Das untere Teilstück 20 des Kupplungsgehäuses 16 wird durch die Magnetkupplung 54 angetrieben. Wenn jedoch die Drehmomentgrenze erreicht worden ist, hört das untere Teilstück 20 des Kupplungsgehäuses ungeachtet der andauernden Rotation des oberen Gehäuses 14 auf sich zu drehen.

Die anhängigen Ansprüche umfassen alle erdenklichen Modifikationen gemäß dem Umfang der vorliegenden Erfindung.


Anspruch[de]

1. Verschließkopfeinheit (10) mit einer verstellbaren Magnetkupplung (54), die ein Kupplungsgehäuse (16) mit einem oberen Teilstück (18) mit einer ersten Magnetringeinrichtung (56) und ein unteres Teilstück (20) mit einer zweiten Magnetringeinrichtung (58) aufweist, wobei die genannten Magnetringe (56, 58) durch einen verstellbaren Luftzwischenraum getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte untere Teilstück (20) im Verhältnis zu dem genannten oberen Teilstück (18) frei drehbar ist; wobei das genannte untere Teilstück eine Einrichtung zur Erzeugung des genannten verstellbaren Luftzwischenraums zwischen den genannten ersten und zweiten Magnetringen (56, 58) aufweist, mit einem ersten Element (60), das drehbar an einer festen axialen Position im Verhältnis zu dem oberen Teilstück (18) des Kupplungsgehäuses angebracht ist; und mit einem zweiten Element (62), das im Verhältnis zu dem genannten ersten Element (60) axial verschiebbar ist, wobei das genannte zweite Element (62) eine Einrichtung zum Stützen des genannten zweiten Magnetrings (58) aufweist, so dass die Drehbewegung des zweiten Elements (62) um das erste Element (60) den Luftzwischenraum zwischen den genannten ersten und zweiten Magnetringen (56, 58) einstellt; und wobei eines der Teilstücke des genannten oberen Teilstücks (18) und des genannten unteren Teilstücks (20) eine Einrichtung zur axialen Verschiebung des entsprechenden genannten ersten oder zweiten Magnetrings (56, 58) im Verhältnis zu dem entsprechenden oberen oder unteren Teilstück (18, 20) aufweist, so dass der verstellbare Luftzwischenraum zwischen den genannten ersten und zweiten Magnetringen (56, 58) unabhängig von der Drehbewegung des zweiten Elements (62) um das erste Element (60) kalibriert werden kann.

2. Verschließkopfeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschließkopfeinheit ferner ein oberes Gehäuse (14) mit einer Keilwellennuteneinrichtung (26) auf weist, und wobei das obere Teilstück (18) des Kupplungsgehäuses eine Keilwellennuteneinrichtung (36) auf weist, die mit der genannten Keilwellennuteneinrichtung (26) des oberen Gehäuses für die axiale Verschiebung des genannten Kupplungsgehäuses (16) im Verhältnis zu dem genannten oberen Gehäuse (14) eingreifen kann.

3. Verschließkopfeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Gehäuse (14) und das Kupplungsgehäuse (16) im Verhältnis zueinander vorbelastet sind, so dass sie in einem mit Zwischenabstand zueinander versehenen Verhältnis gehalten werden.

4. Verschließkopfeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Verschließkopfeinheit ferner eine Federeinrichtung (38E) aufweist, die zwischen dem genannten oberen Gehäuse (14) und dem Kupplungsgehäuse (16) angeordnet ist, um die Aufrechterhaltung des mit Zwischenabstand zueinander versehenen Verhältnisses zu bewirken.

5. Verschließkopfeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Teilstück (18) des Kupplungsgehäuses und das untere Teilstück (20) des Kupplungsgehäuses im Verhältnis zueinander durch eine Lagereinrichtung (48) drehbar sind, welche einen äußeren Kranz (50) aufweist, der sich in mechanischer Kommunikation mit dem genannten oberen Teilstück (18) befindet, und mit einem inneren Kranz (52), der sich in mechanischer Kommunikation mit dem genannten unteren Teilstück (20) befindet.

6. Verschließkopfeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte untere Teilstückeinrichtung des Kupplungsgehäuses zum Begründen eines verstellbaren Luftzwischenraums zwischen den ersten und zweiten Magnetringen (56, 58) ein erstes Element (60) aufweist, das drehbar an einer festen axialen Position im Verhältnis zu dem oberen Teilstück (18) des Kupplungsgehäuses angebracht ist; wobei ein zweites Element (62) im Verhältnis zu dem genannten ersten Element (60) axial verschiebbar ist; und mit einer Verriegelungseinrichtung (64) zum Aufrechterhalten des genannten zweiten Elements (62) an einer vorbestimmten Position im Verhältnis zu dem genannten ersten Element (60).

7. Verschließkopfeinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element (62) des unteren Teilstücks des Kupplungsgehäuses im Verhältnis zu dem genannten ersten Element (60) des unteren Teilstücks des Kupplungsgehäuses durch eine Gewindeeinrichtung (72) axial verschiebbar ist, was die Rotation des genannten zweiten Elements (62) um das genannte erste Element (60) ermöglicht.

8. Verschließkopfeinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (60) des unteren Teilstücks des Kupplungsgehäuses ein oberes Gewindeteilstück (68) und ein unteres Keilwellenteilstück (70) aufweist, und wobei das zweite Element (62) des unteren Teilstücks des Kupplungsgehäuses einen Gewindeeingriff mit dem genannten ersten Element (60) auf weist, und wobei die Verriegelungseinrichtung (64) Keilwellennuten (76) aufweist, die mit dem genannten Keilwellenteilstück (70) des ersten Elements eingreifen, um es zu ermöglichen, dass sich die genannte Verriegelungseinrichtung (64) aus einer ersten verriegelten Position, an der die genannte Verriegelungseinrichtung (64) mit dem genannten zweiten Element (62) eingreift, und einer zweiten unverriegelten Position bewegt, an der die genannte Verriegelungseinrichtung (64) aus dem genannten zweiten Element (62) ausrückt, so dass das genannte zweite Element (62) um das genannte erste Element (60) drehbar ist.

9. Verschließkopfeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element (62) des unteren Teilstücks des Kupplungsgehäuses eine Einrichtung zum Stützen des zweiten Magnetrings (58) auf weist, und wobei das obere Teilstück (18) des Kupplungsgehäuses eine Einrichtung zum Stützen des ersten Magnetrings (56) aufweist, so dass die Drehbewegung des zweiten Elements (62) um das erste Element (60) den Luftzwischenraum zwischen den genannten ersten und zweiten Magnetringen (56, 58) einstellt.

10. Verschließkopfeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (64) durch eine Stellschraube (82) an einer verriegelten Position gehalten wird.

11. Verschließkopfeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (64) eine Magneteinrichtung (84) zum Halten der Verriegelungseinrichtung an einer ersten verriegelten Position im Verhältnis zu dem genannten zweiten Element (62) durch magnetische Anziehung zwischen der genannten Magneteinrichtung (84) und dem genannten zweiten Element (62) aufweist.

12. Verschließkopfeinheit nach Anspruch 1, wobei die Verriegelungseinrichtung (64) eine Anzeigeeinrichtung auf weist, um die Identifikation eines Werts des zwischen der genannten ersten und zweiten Magnetringeinrichtung erzeugten Luftzwischenraums zu erleichtern.

13. Verschließkopfeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element (62) des unteren Teilstücks des Kupplungsgehäuses an einem Ende eine Zahneinrichtung (80) auf weist, und wobei die Verriegelungseinrichtung (64) eine Zahneinrichtung (78) auf weist, die mit der Zahneinrichtung (80) des genannten zweiten Elements (62) eingreift, um die Drehbewegung des genannten zweiten Elements (62) im Verhältnis zu der genannten Verriegelungseinrichtung (64) zu verhindern.

14. Verschließkopfeinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Keilwellennuten (76) der Verriegelungseinrichtung die Rotation der genannten Verriegelungseinrichtung (64) im Verhältnis zu dem genannten ersten Element (60) des unteren Teilstücks des Kupplungsgehäuses verhindern, und wobei die genannte Zahneinrichtung (78) der Verriegelungseinrichtung die Rotation des genannten zweiten Elements (62) im Verhältnis zu dem genannten ersten Element (60) verhindert, so dass ein ausgewählter Wert des verstellbaren Luftzwischenraums zwischen den genannten ersten und zweiten Magnetringen (56, 58) aufrechterhalten wird.

15. Verschließkopfeinheit mit einem ersten Gehäuse (14) mit einer Spindelbefestigungs-Krageneinrichtung (12) und mit einer Einrichtung zum Stützen eines Kupplungsgehäuses (16), wobei das genannte Kupplungsgehäuse ein oberes Teilstück (18) mit einem ersten Magnetring (56) und ein unteres Teilstück (20) mit einem zweiten Magnetring (58) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte untere Teilstück (20) ein erstes Element (60) auf weist, das drehbar an einer festen Position im Verhältnis zu dem oberen Teilstück (18) des Kupplungsgehäuses angebracht ist; mit einem zweiten Element (62), das im Verhältnis zu dem genannten ersten Element (60) durch Drehbewegung des zweiten Elements (62) um das erste Element (60) axial verschiebbar ist, wobei der genannte zweite Magnetring (58) in dem genannten zweiten Element (62) angebracht ist, wobei die axiale Verschiebung des genannten zweiten Elements (62) einen verstellbaren Luftzwischenraum zwischen den genannten ersten und zweiten Magnetringen (56, 58) erzeugt; und mit einer Verriegelungseinrichtung (64) zum Halten des genannten zweiten Elements (62) an einer vorbestimmten Position im Verhältnis zu dem genannten ersten Element (60); wobei das genannte untere Teilstück (20) eine Futtereinrichtung (22) zum Eingriff mit einer Kappe stützen kann; und wobei ein Teilstück des genannten oberen Teilstücks (13) und des genannten unteren Teilstücks (20) eine Einrichtung zur axialen Verschiebung der genannten ersten oder zweiten Magnetringe (56, 58) im Verhältnis zu deren entsprechenden oberen oder unteren Teilstück (18, 20) aufweist, um den verstellbaren Luftzwischenraum zwischen den genannten ersten und zweiten Magnetringen (56, 58) unabhängig von der Drehbewegung des zweiten Elements (62) um das erste Element (60) zu kalibrieren.

16, Verschließkopfeinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element (62) des unteren Teilstücks des Kupplungsgehäuses im Verhältnis zu dem genannten ersten Element (60) des unteren Teilstücks des Kupplungsgehäuses durch Gewindeeinrichtungen (68, 72) axial verschiebbar ist, welche die Rotation des genannten zweiten Elements (62) um das genannte erste Element (60) ermöglichen.

17. Verschließkopfeinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (60) des unteren Teilstücks des Kupplungsgehäuses ein oberes Gewindeteilstück (68) und ein unteres Keilwellennutenteilstück (70) aufweist, wobei das zweite Element (62) des unteren Teilstücks des Kupplungsgehäuses einen Gewindeeingriff mit dem genannten ersten Element (60) aufweist, und wobei die Verriegelungseinrichtung (64) Keilwellennuten (76) aufweist, die mit dem genannten Keilwellennutenteilstück (70) des zweiten Elements eingreifen, um es zu ermöglichen, dass sich die genannte Verriegelungseinrichtung (64) aus einer ersten verriegelten Position, an der die genannte Verriegelungseinrichtung (64) mit dem genannten zweiten Element (62) eingreift, und einer zweiten unverriegelten Position bewegt, an der die genannte Verriegelungseinrichtung (64) aus dem genannten zweiten Element (62) ausrückt, so dass das genannte zweite Element (62) um das genannte erste Element (60) drehbar ist.







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