PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102005048012A1 12.04.2007
Titel Anrollkopf für Flaschenkapseln
Anmelder Bautz Engineering GmbH, 55442 Stromberg, DE
Erfinder Bautz, Horst, 55442 Stromberg, DE
Vertreter Dr. Weber, Dipl.-Phys. Seiffert, Dr. Lieke, 65183 Wiesbaden
DE-Anmeldedatum 07.10.2005
DE-Aktenzeichen 102005048012
Offenlegungstag 12.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.04.2007
IPC-Hauptklasse B67B 3/18(2006.01)A, F, I, 20070119, B, H, DE
Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung betrifft einen Anrollkopf für Flaschenkapseln zum Anrollen von auf den betreffenden Flaschenhals aufgesetzten Kapseln mit einer axial über eine Hubstrecke federbelastet bewegbaren Niederhalterstange (4), an deren unterem Ende ein Niederhalter (5) befestigt ist und die in radialem Abstand von einem hohlen Grundkörper (8) umgeben ist, welcher von einem Motor (1) drehangetrieben ist und außen radial bewegbare Rollenhaltestangen (13) aufweist, an deren unterem Ende jeweils eine Andruckrolle (14) drehbar gelagert ist, und mit Mitteln (19) zum Einstellen der radialen Andruckkraft der Andruckrollen (14).
Um den Anrollkopf der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß der Aufbau einfacher, wirtschaftlicher herstellbar und wartungsfrei wird, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Mittel (19) zum Einstellen der radialen Andruckkraft der Andruckrollen (14) aus mit den Rollenhaltestangen (4) in Eingriff stehenden Unwuchten (19) bestehen, welche bei zunehmender Drehzahl des Grundkörpers (8) die jeweilige Andruckrolle (4) stärker gegen das Werkstück drücken.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Anrollkopf für Flaschenkapseln zum Anrollen von auf den betreffenden Flaschenhals aufgesetzten Kapseln mit einer axial über eine Hubstrecke federbelastet bewegbaren Niederhalterstange, an deren unterem Ende ein Niederhalter befestigt ist und die in radialem Abstand von einem hohlen Grundkörper umgeben ist, welcher von einem Motor drehangetrieben ist und außen radial bewegbare Rollenhaltestangen aufweist, an deren unterem Ende jeweils eine Andruckrolle drehbar gelagert ist, und mit Mitteln zum Einstellen der radialen Andruckkraft der Andruckrollen.

Es gibt mit Korken verschlossene Getränkeflaschen, auf welche oben von Hand oder maschinell automatisch Kapseln lose aufgesetzt werden, die nachfolgend fest angerollt werden. Solche Flaschenkapseln können aus wärmeschrumpfbaren oder formbaren Materialien bestehen, zum Beispiel Polymermaterial oder Metall, wie Aluminium oder Zinn. Weiterhin gibt es Kapselaufsetzmaschinen, welche die in Stangenform angelieferten Flaschenkapseln vereinzeln und locker auf den verschlossenen Hals einer Getränkeflasche aufsetzen. Solche mit aufgesetzten Kapseln versehene Flaschen gelangen bei bekannten Maschinen auf einen Drehteller, auf welchem umfangsmäßig im Abstand eine Vielzahl von Flaschentellern mit lose auf diesen aufgestellten Flaschen umlaufen. Jeder Flaschenteller gehört zu einer Station, die im Abstand größer als eine Flaschenhöhe oben jeweils einen Anrollkopf aufweist, der kurvengesteuert axial etwa senkrecht nach oben angehoben und bei oder nach seinem Umlaufen auf dem Drehteller wieder abgesenkt werden kann.

Der Anrollkopf hat die Aufgabe, die lose auf den Flaschenhals oben aufgesetzte Kapsel anzurollen, vorzugsweise faltenfrei und in einer für den Endverbraucher möglichst gut aussehenden, ansprechenden Form. Jeder Anrollkopf ist mit einer Mehrzahl von Andruckrollen versehen, die am Außenumfang der Kapsel entlang rollen und einen radial nach innen auf den Flaschenhals wirkenden Anrolldruck ausüben, während sich der Anrollkopf axial relativ zu dem Flaschenhals hoch- und herunterbewegt, damit die Andruckrollen auf die gesamte Kapsel einwirken können. Auf diese Weise werden die Kapseln eng an den Flaschenhals angedrückt, so daß sich etwaige Erhebungen oder Wulste anschmiegen.

Während der Anrollbewegung drückt das obere Ende des Flaschenhalses mit der Stirnfläche der Kapsel gegen einen Niederhalter, der am unteren Ende einer axial bewegbaren Niederhalterstange befestigt ist. Bei der gesteuerten axialen Bewegung der Flaschen auf ihrem Bearbeitungsweg läuft der Flaschenhals axial an den Andruckrollen nach oben bis zum Ende des Axialhubes hoch und danach wieder herunter.

Die Andruckrollen sind am unteren Ende von Rollenhaltestangen drehbar gelagert, wobei die Rollenhaltestangen gerade sind, in ihrer Grundstellung parallel zur Niederhalterstangen verlaufen und in ihrem oberen Bereich schwenkbar so gehalten sind, daß ihr unteres Ende mit der jeweiligen Andruckrolle axial in eine Spreizstellung herausgedrückt werden kann. Dieses Herausdrücken der Andruckrollen und damit das axiale Herausschwenken der Rollenhaltestangen erfolgt zum Beispiel nach Andrücken des Flaschenhalses an den Niederhalter und axialem Hochdrücken der Niederhalterstange entgegen der genannten Federkraft, um die Kapsel auf die Umfangsfläche des Flaschenhalses zu bringen und anzurollen.

Dieses Andrücken erfolgt mit einem gewissen radialen Druck der Andruckrollen gegen die vom Flaschenhals abgestützte Kapsel. Das Andrücken geschieht durch Drehbewegungen der Andruckrollen um eine parallel zur Niederhalterstange verlaufende Drehachse eines Grundkörpers, an welchem die Rollenhaltestangen schwenkbar gelagert sind. Es versteht sich, daß bei zunehmender Drehzahl dieses Grundkörpers die auf die Andruckrollen wirkenden Zentrifugalkräfte die Andruckkraft verringern. Ohne eine minimale Andruckkraft kann man aber Kapseln nicht anrollen. Deshalb hat man bereits Elastomerringe außen über das Bündel der schwenkbaren Rollenhaltestangen übergezogen, so daß eine entsprechende radiale Federkraft (zum Beispiel durch Gummiringe) auf die Andruckrolle ausgeübt wird.

Es ist bekannt, daß es Kapseln vieler unterschiedlicher Eigenschaften gibt, welche einerseits aus dem Kapselmaterial und andererseits aus der Oberflächenbehandlung resultieren. Sobald die eine Charge Kapseln einen anderen Lack hat oder aus anderem Material geringerer oder höherer Härte besteht, ändert sich für die betreffende Charge bereits die Andruckkraft bei gleicher Drehzahl der Rollenhaltestangen und ihrer Andruckrollen. Dies bedingt aufwendige Kalibrierarbeiten für die Elastomerringe, die für jede Produktcharge anders eingesetzt werden müssen. Außerdem hat sich gezeigt, daß Elastomerringe verschleißen und auch nach korrektem Kalibrieren ihre Spannung verliegen mit der Folge, daß das Anrollbild trotz anfänglich korrekter Kalibrierung schlecht wird.

Man hat daher bereits versucht, einen anderen Anrollkopf mit dynamischer Auswuchtung zu entwickeln, der unter dem deutschen Aktenzeichen DE 600 05 461 T2 veröffentlicht wurde. Dieser bekannte Anrollkopf weist außer der federbelasteten Niederhalterstange und dem Kranz der im Abstand außen herum angeordneten Rollenhaltestangen gelenkig gehalterte zusätzliche Arme außen auf, die gegenüber einer Lagerkugel am unteren Ende einen Sockel haben, der wiederum über eine Druckfeder gegen die jeweils zugeordnete Rollenhaltestange drückt. Weiterhin ist an dem Sockel ein Schwenkhebel angeordnet, der einerseits mit dem Sockel und andererseits über ein Druckteil gehalten ist. Dieses Druckteil arbeitet wiederum gegen die Rollenhaltestange. Der bekannte Anrollkopf kann in einer speziellen Stellung ausgewuchtet sein, in welcher eine Unabhängigkeit von der Drehzahl der Motors erreicht wird. Mit Nachteil ist dieser Anrollkopf aber außerordentlich kompliziert und gegenüber dem Einfluß der Fliehkraft empfindlich. Wiederum gibt es Nachteile der Alterung von Materialien, wobei sich insbesondere die Direktionskraft der verschiedenen Druckfedern unkontrolliert verstellt. Die Herstellung des bekannten Anrollkopfes ist kostspielig und die Montage und Wartung sind zeitaufwendig und verringern die Gesamtleistung einer solchen Anrollmaschine.

Allen bisher bekannten Anrollköpfen haftet aber insbesondere der Nachteil an, daß die mit der Drehung der Rollenhaltestangen zwangsläufig einhergehende Fliehkraft und ihre Wirkung als nachteilig angesehen werden. Alle bekannten Anrollköpfe sehen daher Maßnahmen vor, die scheinbar schädlichen Wirkungen der Fliehkraft zu eliminieren oder zu überwinden. Dies kann aber weder wartungsfrei noch einfacher gelingen, zumal bei erhöhter Maschinenleistung auch die Drehzahl und damit die Fliehkraft größer werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Anrollkopf der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß der Aufbau einfacher, wirtschaftlicher herstellbar und wartungsfrei wird. Eine weitere Aufgabe gemäß der Erfindung besteht darin, die Abhängigkeit der Druckkrafteinstellung von Werkstoffalterungen unabhängig zu machen, so zum Beispiel mechanische Druckfedern oder Elastomerringe zu vermeiden. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, bei dem neuen Anrollkopf eine leichtere Einstellbarkeit der Andruckkraft zu erreichen.

Mindestens eine der vorstehenden Aufgaben wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mittel zum Einstellen der radialen Andruckkraft der Andruckrollen aus mit den Rollenhaltestangen in Eingriff stehenden Unwuchten bestehen, welche bei zunehmender Drehzahl des Grundkörpers die jeweilige Andruckrolle stärker gegen das Werkstück drücken. Jede Andruckrolle wird wie bei den bekannten Anrollköpfen am unteren freien Ende einer Rollenhaltestange gehalten, und nach der neuen Erfindung steht außerdem mit jeder Rollenhaltestange eine Unwucht in Eingriff, die – nicht wie beim Stand der Technik gegen die Fliehkraft arbeitet, sondern – unter Ausnutzung der Fliehkraft die Andruckrolle in der gewünschten Wirkrichtung radial so bewegt, daß je nach der Drehzahl die Andruckrolle mehr oder weniger gegen das Werkstück, d.h. gegen die auf dem Flaschenhals oben aufsitzende Kapsel, angedrückt wird. In überraschender Weise kann so der Wirkdruck aller Andruckrollen durch Veränderung der Drehzahl des Grundkörpers gesteuert werden.

Wenn also gemäß der Erfindung die Drehzahl des Motors stufenlos regelbar ist, kann man eine stufenlose Veränderung des Anrolldruckes der Rollen gegen die Flaschenkapsel erreichen. Je nach den Eigenschaften der anzurollenden Flaschenkapseln kann von Charge zu Charge die gewünschte Andruckkraft durch einfachste Maßnahmen eingestellt werden. Mittels Potentiometern kann man bekanntlich die Frequenz eines Elektromotors regeln, so daß auf diese Weise die jeweils gewünschte Drehzahl des Antriebsmotors bzw. des Grundkörpers, an welchem die Rollenhaltestangen schwenkbar gelagert sind, vorgegeben werden.

Besonders günstig ist es dabei, wenn erfindungsgemäß die Unwucht die Form einer Ringscheibe hat. Die Ringform der Scheibe ist daher nützlich, daß in der mittigen Ausnehmung wichtige Maschinenteile hindurchgehen können, zum Beispiel die Niederhalterstange, an deren unterem Ende der Niederhalter befestigt ist. Eine Ringscheibe ist wirtschaftlich herstellbar und hat einen einfachen Aufbau. Sie braucht im Betrieb nicht verändert zu werden und ist im Vergleich zu Elastomeren (beim Stand der Technik) von Werkstoffalterungen unabhängig.

Bei vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat die Ringscheibe auf einer Radialseite eine größere Masse als auf der diametral gegenüberliegenden Seite, wo sich ein Durchtrittsloch für den Durchtritt einer Rollenhaltestange durch die Ringscheibe befindet. Die mittige Durchtrittsöffnung der Ringscheibe, die oben schon angesprochen wurde, hat eine wesentlich größere Fläche, von der sich das Durchtrittsloch unterscheidet. Letzteres hat einen Durchmesser, der nur etwas größer als der Außendurchmesser der Rollenhaltestange ist, so daß diese Stange leicht gleitend durch das Durchtrittsloch hindurchtreten kann. Das flächige Material der Ringscheibe hat auf der erwähnten einen Radialseite eine geringe Masse im Vergleich zu den umfangsmäßig etwa um 90° von dieser Seite versetzten anderen zwei Seiten und ganz besonders eine geringere Masse im Vergleich zu der diametral gegenüberliegenden Seite. Auf letzterer nämlich befindet sich die größere Masse mit der Folge, daß bei einer Drehung der Ringscheibe um ihren Mittelpunkt die Fliehkraft in der radialen Richtung der größeren Masse – von dem Durchtrittsloch weg – wirkt und mit der Ringscheibe auch die sich gleitend in dem Durchtrittsloch befindliche Rollenhaltestange in die Wirkrichtung zu der größeren Masse hin zu verschieben versucht. Auf diese Weise verschiebt die Rollenhaltestange, durch die Ringscheibe gesteuert, die Andruckrolle auf die Flaschenkapsel hin.

Es ist besonders zweckmäßig, wenn gemäß der Erfindung jeder Rollenhaltestange eine Ringscheibe zugeordnet ist. Auf diese Weise hat man so viele Ringscheiben wie Andruckrollen und wie Rollenhaltestangen. Jede Ringscheibe steuert damit unter Wirkung der Fliehkraft die ihr zugeordnete Andruckrolle. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind sechs Andruckrollen und damit auch sechs Rollenhaltestangen vorgesehen. Zweckmäßigerweise sind die Andruckrollen umfangsmäßig in gleichem Abstand voneinander angeordnet, so daß sich in Bezug auf das Zentrum der Ringscheibe jeweils zwei Andruckrollen und damit auch Rollenhaltestangen diametral gegenüberliegen. Dafür ist es besonders zweckmäßig, wenn die größere Masse der Ringscheibe mit einem zu der mittigen Öffnung der Ringscheibe hin offenen Schlitz für den Gleitdurchgriff der Rollenhaltestange versehen ist, welcher dem Durchtrittsloch etwa diametral gegenüberliegt. Betrachtet man im Stillstand eine Ringscheibe und eine gerade Anzahl von Rollenhaltestangen, von denen sich jeweils zwei diametral gegenüberstehen, dann läßt sich leicht vorstellen, wie die eine Rollenhaltestange durch das erwähnte Durchtrittsloch hindurchgeht, während die gegenüberliegende Haltestange durch den offenen Schlitz im Bereich der größeren Masse (der Unwucht) hindurchgeht. Ohne eine radiale Beeinflussung der Ringscheibe kann diejenige Rollenhaltestange, die in dem langlochförmigen offenen Schlitz hin- und hergleiten kann, eine radiale Bewegung durchführen, die von einer anderen, darüber oder darunter angeordneten Ringscheibe gesteuert wird, als die in Ruhe befindliche, soeben betrachtete Ringscheibe. Diese soeben betrachtete Ringscheibe steuert also über das Durchtrittsloch eine einzige Rollenhaltestange mit ihrer zugeordneten Andruckrolle und erlaubt andererseits auf der diametral gegenüberliegenden Seite eine radiale Pendelbewegung einer anderen Rollenhaltestange, welche durch eine der darüber oder darunter liegenden Ringscheibe gesteuert wird.

Die Erfindung ist weiterhin dadurch vorteilhaft ausgestaltet, daß die Niederhalterstange etwa senkrecht zu der Ebene der Ringscheibe steht. Die Ringscheibe erstreckt sich im wesentlichen in einer Ebene. Diese Ebene wird bei der bevorzugten Ausführungsform so angeordnet, daß die Niederhalterstange etwa senkrecht durch diese Ebene und damit auch durch die mittige Öffnung hindurchgeht.

Zur Steigerung der Maschinenleistung werden Anrollköpfe mit mehreren Andruckrollen eingesetzt, zum Beispiel und bevorzugt sechs Andruckrollen gleichmäßig auf dem kreisförmigen Umfang verteilt. Dann ist es besonders zweckmäßig, wenn erfindungsgemäß bei mehreren Andruckrollen mehrere Ringscheiben parallel zueinander und über- bzw. untereinander gleitend in einem Gehäuse geführt sind. Ersichtlich kann man ebene Ringscheiben besonders platzsparend in der erwähnten Parallelanordnung in einem Gehäuse anbringen. Das Gehäuse kann dabei einen zylinderförmigen Innenraum vorgeben, in welchem sich die Ringscheiben radial hin- und herbewegen können. In axialer Richtung halten zwei ebene Wandungen die Ringscheiben in ihrer gewünschten parallelen Lage. Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Innenwandungen des Gehäuses und insbesondere deren ebene innere Oberflächen reibarm und verschleißfest sind, so daß ein Langzeitbetrieb praktisch ohne Wartung im Bereich der Ringscheiben möglich ist. Zum Beispiel können die gegeneinander bzw. parallel zueinander gleitenden Flächen einerseits der Oberflächen der Ringscheiben gegen die Gehäusewandungen und andererseits der Ringscheiben gegeneinander durch Teflonbeschichtungen reibarm gemacht werden. Nahezu alle Arten von Reibverminderung sind denkbar, insbesondere auch die Materialauswahl der im allgemeinen aus Metall bestehenden Ringscheiben. So haben Versuche mit Ringscheiben aus Messing zu guten Erfolgen geführt.

Während die Achse des zylinderförmigen Gehäuses parallel zu der Niederhalterstangen verläuft, ist es darüber hinaus erfindungsgemäß zweckmäßig, wenn das Gehäuse neben den Andruckrollen im Bereich des unteren Endes des Grundkörpers an letzterem angebracht ist und Langlöcher für den Durchtritt der Rollenhaltestangen und für das Ermöglichen deren Spreizbewegung aufweist. Die Niederhalterstange braucht nur eine mittige Durchtrittsöffnung verhältnismäßig kleinen Durchmessers, damit nämlich außer der Stange auch der an dieser befestigte Niederhalter axial durch das Gehäuse hindurchgeführt werden kann. Entsprechend muß die mittige Öffnung jeder Ringschreibe einen ausreichend großen Durchmesser in radialer Richtung haben, daß bei jeder Verschiebeposition der Ringscheibe der Niederhalter nicht nur durch die Wandungen des Gehäuses, sondern auch durch das Paket der übereinander angeordneten Ringscheiben axial nach oben und unten hindurchtreten kann. Diese Notwendigkeit ist gegeben, weil die Andruckrollen auf der Flaschenseite des Gehäuses unterhalb des letzteren angeordnet sind und der Flaschenhals axial an diesen vorbeigeführt werden muß. Außerdem wird die obere Stirnseite des Flaschenhalses mit der aufgesetzten Kapsel von dem Niederhalter mit Druck beaufschlagt, weil dadurch die Flasche während ihrer Bearbeitungsbewegungen gehalten wird. Damit die Andruckrollen die Kapsel auf ihrer gesamten axialen Höhe überstreichen können, muß die Flasche bzw. ihr oben liegender Hals mitsamt dem aufdrückenden Niederhalter an den Andruckrollen vorbei und damit durch das Gehäuse und durch die Ringscheiben hindurch tauchen können. Bei der bevorzugten Ausführungsform befindet sich der Niederhalter zunächst in einer Lage etwas unterhalb der Andruckrollen und verschiebt sich dann in den hohlen Grundkörper hinein nach oben, so daß der Hals der Flasche und damit die auf diesem aufgesetzte Flaschenkapsel durch das Gehäuse einmal nach oben und danach wieder unten hindurch taucht.

Wenn nun während dieser axialen Bewegung der Motor die Andruckrollen in Rotation hält, spreizen sich die Rollenhaltestangen je nach der Drehzahl des Grundkörpers und benötigen also radialen Platz in den vorzugsweise ebenen Endflächen des Gehäuses, die bei der hier in Betrachtung stehenden bevorzugten Ausführungsform etwa waagerecht angeordnet sind. Für diese Spreizbewegung befinden sich entsprechend der Anzahl der Andruckrollen die erwähnten Langlöcher in den parallelen Wandungen des Gehäuses.

Vorteilhaft ist es gemäß der Erfindung ferner, wenn die Federbelastung der Niederhalterstange durch eine Luftfeder erreicht wird. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird der Einsatz von mechanischen Druckfedern weitgehend vermieden, so daß damit auch die Halterungsprobleme, der Wartungsaufwand und andere Schwierigkeiten, zum Beispiel die Einstellung auf unterschiedliche Chargen usw., ausgeschaltet sind. Wie bei anderen bekannten Maschinen läuft auch bei einer hier vorgesehenen besonders günstigen Ausführungsform ein Drehteller mit einer Vielzahl von Stationen um, wobei zu jeder Station ein Flaschenteller unten und ein Anrollkopf oben gehört. Die Flaschen werden einzeln zugeführt und für den Anrollvorgang unter den Niederhalter gesetzt. Während der Drehbewegung werden die Flaschen dann entgegen der Federkraft der Luftfeder angehoben und wieder abgesenkt. Der Hub beträgt 20 bis 75 mm und ist je nach der Kapsellänge einstellbar. Die Niederhalterstange ist an ihrem oberen, dem Niederhalter gegenüberliegenden Ende vorzugsweise mit einem Flachkolben verbunden, der in einem Luftzylinder auf- und abbewegbar ist. Das Pneumatiksystem ist so eingerichtet, daß alle Luftzylinder der einzelnen Stationen miteinander verbunden sind und die aus dem Luftzylinder oben austretende Luft, wenn die Niederhalterstange hochgedrückt wird, an anderer Stelle in einen anderen Luftzylinder hineingedrückt wird, um dort den Flachkolben und damit auch den Niederhalter nach unten zu drücken. Der Fachmann erkennt, daß der Einsatz einer Luftfeder zur Erreichung der Federbelastung erhebliche Vorteile bringt im Verhältnis zu mechanischen Druckfedern.

Die Drehzahl der Motors für den erfindungsgemäßen Anrollkopf beträgt zwischen 800 und 1400 Umdrehungen pro Minute, vorzugsweise zwischen 1000 und 1200 Umdrehungen pro Minute.

Durch den neuen Anrollkopf gemäß der Erfindung kann man im Verhältnis zu bekannten Kapselanrollmaschinen 30% weniger Stationen bei gleicher Leistung erreichen. Die Herstellung des neuen Anrollkopfes gestattet einen um 20% niedrigeren Kostenaufwand. Der Einsatz der Ringscheiben gestattet zudem eine Wartungsfreiheit, die bislang im Zusammenhang mit den unvermeidlichen Elastomeren nicht zu erwarten war.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen. Bei diesen zeigen:

1 eine Schnittansicht durch die bevorzugte Ausführungsform des Anrollkopfes nach der Erfindung,

2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in 1 mit Blickrichtung von unten nach oben,

3 die Draufsicht auf eine Ringscheibe, deren Hauptebene im wesentlichen in der Papierebene liegt,

4 eine Schnittansicht ähnlich der Ansicht der 2, wobei jedoch zum besseren Verständnis und zur deutlicheren Darstellung nur zwei Ringscheiben gezeigt sind,

5 eine Draufsicht auf den Anrollkopf der 1, wenn man dort unter Weglassung der untersten Zentrierplatte in Achsrichtung von unten nach oben blickt,

6 eine ähnliche Darstellung wie 4, wobei jedoch der Motor abgeschaltet ist und die Ringscheiben in einer beliebigen Position angehalten sind, und

7 eine ähnliche Ansicht wie 5, wobei der eingeschobene Flaschenhals mit auf dessen Umfang abrollenden Andruckrollen gezeigt ist.

An einem Halter 28 mit Schnellverschluß 29 für die Anbringung an eine nicht gezeigte Hubstange ist ein Motor 1 mit Wicklung 29 und Rotor 30, Lüfter 31 und Motorwellenstumpf 2 befestigt und in Richtung des Doppelpfeils 32 auf- und abbewegbar. Zwar könnte die gesamte Anordnung des Anrollkopfes unter einem Winkel zum Lot vorgesehen werden, bei der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsform liegt aber die strichpunktierte Längsmittelachse 3 des Anrollkopfes ebenso in Lotrichtung wie die Auf- und Abbewegungsmöglichkeiten in Richtung des Doppelpfeils 32 mit dem Halter 28. Das nicht gezeigte Werkstück, die Flasche, hat folglich ihren Flaschenhals oben, und die Flaschenkapsel wird von oben auf den Hals der Flasche aufgesetzt.

Zentrisch in dem Anrollkopf verläuft die Niederhalterstange 4, an deren unterem Ende ein Niederhalter 5 befestigt ist. Die Niederhalterstange 4 besteht vorzugsweise aus vollem Material und ist durch eine Sechskantausgestaltung verdrehgesichert. Die obere strichpunktierte Position des Niederhalters 5 ist seine äußerste obere Stellung, während die mit ausgezogenen Linien gezeigte Stellung des Niederhalters 5 unten die unterste Position ist. Zusammen mit der Halterung 28 können der Motor, die Niederhalterstange und alle damit verbundenen Teile in Richtung des Doppelpfeils 32 nach oben und/oder nach unten verschoben werden. Außerdem kann der Niederhalter 5 entgegen der Kraft der Luftfeder in dem Luftzylinder 6 aus seiner untersten in seine oberste Position verschoben werden, wobei die Niederhalterstange 4 dann mit Hilfe des oben angebrachten Flachkolbens 7 den gleichen Hub nach oben erfährt. Der Luftauslaß aus dem Luftzylinder 6 ist hier nicht näher dargestellt, weil derartige Luftzylinder an sich bekannt sind.

Die Niederhalterstange 4 ist in radialem Abstand außen – unterhalb des Motorwellenstumpfes 2 – von einem zylindrischen Grundkörper 8 umgeben, der mit Hilfe einer Überwurfmutter 9 an dem Motonrwellenstumpf 2 trennbar angebracht ist. Unten am Grundkörper 8 ist der kreisscheibenförmige Abdeckflansch 10 des allgemein mit 11 bezeichneten Gehäuses angeschweißt, so daß bei der hier gezeigten Ausführungsform der Grundkörper mit diesem Abdeckflansch 10 einstückig ist.

Im oberen Bereich des Grundkörpers 8 sind über einen Spannring 12 sechs Rollenhaltestangen 13 schwenkbar angelenkt. An ihrem unteren Ende trägt jede Rollenhaltestange 13 eine Andruckrolle 14. In der am weitesten radial nach innen zurückgezogenen Position erstrecken sich die Rollenhaltestangen 13 parallel zur Längsmittelachse 3 und liegen praktisch lotrecht am Umfang des Grundkörpers 8 an, wie in Figur gezeigt ist. Der Niederhalter 5 und der diesen hochdrückende Flaschenhals können an den Andruckrollen 14 nur nach oben in Richtung des Pfeils 32 gedrückt werden, indem die Rollenhaltestangen 13 gespreizt und die Andruckrollen 14 radial nach außen gedrückt werden.

Im Bereich über den Andruckrollen 14 befindet sich das Gehäuse 11 mit dem becherförmigen Unterteil 15 und dem oben bereits erwähnten Abdeckflansch 10, der fest mit dem Grundkörper 8 verschweißt ist. Die Verbindung zwischen Unterteil 15 und Abdeckflansch 10 erfolgt über sechs Verschraubungen 16. Die zugehörigen Schraubenlöcher 16' erkennt man im Umfangsbereich der 5 und 7. In diesen Figuren blickt man auf den Abdeckflansch 10, während der schraffierte Kreis in den 2, 4 und 6 ein Schnitt durch die Ringwand des Unterteils 15 ist.

Unter den Andruckrollen 14 ist eine Zentrierplatte 17 mit ihrem Zentralloch 18 dargestellt. Diese Zentrierplatte hat für die erfindungsgemäße Funktion keine Bedeutung.

Schneidet man das Gehäuse 11 entlang der Linie II-II in 1, dann erhält man den Blick der 2. Man kann sechs Rollenhaltestangen 13 erkennen, die sich auf dem innersten, mit einer strichpunktierten Linie gezeigten Kreis befinden, wobei es sich hier um den Zustand bei laufendem Motor handelt, dessen Drehzahl etwa 1200 Umdrehungen pro Minute beträgt, wodurch die sogenannte Grundstellung erreicht wird, in welcher die sechs Rollenhaltestangen 13 lotrecht liegen.

Jeder Anrollkopf hat Mittel zum Einstellen der radialen Andruckkraft der Andruckrollen an das Werkstück, d.h. an die äußere Oberfläche der auf dem Flaschenhals aufgesetzten Kapsel. Bei der hier dargestellten Ausführungsform bestehen die Mittel zum Einstellen dieser Andruckkraft aus Unwuchten, die man in der Draufsicht der 3 erkennt. Die Unwucht hat nämlich die Form einer dort dargestellten Ringscheibe 19. Dieser Ring ist nicht exakt kreisförmig. Die Ringscheibe 19 ist vielmehr etwas gestaucht, und zwar in Richtung der Linie von einem Durchtrittsloch 20 zu einem Schlitz 21. In dieser Linie ist also das Maß der Ringscheibe 19 kleiner als in der nicht gezeichneten Richtung senkrecht dazu. Die in 3 dargestellte Scheibe ist deshalb eine Ringscheibe 19, weil sie im mittleren Bereich eine mittige Öffnung 22 hat. In der Darstellung der 3 befindet sich rechts von der mittigen Öffnung 22 eine größere Masse 23. Dadurch erhält die Ringscheibe 19 die Unwucht, denn man kann sich leicht vorstellen, daß bei einer Drehung der Ringscheibe 19 um eine senkrecht durch die mittige Öffnung 22 gehende, nicht dargestellte Achse die Fliehkräfte versuchen, die Ringscheibe 19 in Richtung dieser größeren Masse 23 zu ziehen. Bei einer Momentaufnahme, wenn die Ringschreibe 19 die Position der 3 hat, zieht die Fliehkraft also die Ringscheibe 19 nach rechts in Richtung des geschlossenen Endes des Schlitzes 21. Dieser Schlitz 21 ist radial nach außen geschlossen und zu der mittigen Öffnung 22 hin offen. In dieser Querrichtung der Scheibe, d.h. in der Verlängerung des Schlitzes 21 nach links, liegt in der Nähe des linken Randes der Ringscheibe 19 das erwähnte Durchtrittsloch 20 für den Durchtritt einer Rollenhaltestange 13.

Betrachtet man wieder 1, dann sieht man in der Querschnittsansicht in dem Gehäuse 11 sechs übereinander angeordnete und parallel zueinander liegende Ringscheiben 19. Stellt man sich die oberste Ringscheibe als die in 3 dargestellte Scheibe in dieser Position vor, dann kann man sich vorstellen, wie die Rollenhaltestange 13 links durch das Durchtrittsloch 20 hindurchtritt, während die diametral gegenüberliegende Rollenhaltestange 13 (rechts vom Grundkörper 8) durch den Schlitz 21 hindurchgreift.

4 zeigt diese Grundstellung, bei welcher zwei Ringscheiben 19 nach außen zu der Ringwand des Unterteils 15 gezogen sind, weil der Motor beispielsweise mit einer Drehzahl von 1000 Umdrehungen pro Minute läuft. Dadurch befindet sich die größere Masse 23 der für den Betrachter der 4 vorn liegenden Ringscheibe 19, die mit ausgezogenen Linien dargestellt ist, am rechten Rand. Infolgedessen ist der Schlitz 21 nach rechts gewandert, so daß die Rollenhaltestange 13 sich an seinem offenen linken Ende befindet. Durch das Wandern der Ringscheibe 19 nach rechts wurde die nicht dargestellte Rolle der diametral gegenüberliegenden linken Rollenhaltestange 13 in die in 1 gezeigte lotrechte Position gezogen. Dem Betrachter der 4 zeigt sich die dahinterliegende Ringscheibe 19 teilweise gestrichelt, wo nämlich die vordere Ringscheibe 19 darüberliegt. In 4 sind zwar nur die zwei auf diametral gegenüberliegenden Seiten angeordneten Schlitze 21 gezeigt, weil es hier nur zwei Ringscheiben 19 gibt, man kann sich aber leicht vorstellen, daß auf dem strichpunktierten Teilkreis 24 auch noch die anderen Rollenhaltestangen 13 der anderen, nicht gezeigten Ringscheiben 19 angeordnet sind.

Der Darstellung der 1 und 4 entspricht auch die Ansicht der 5 auf den Abdeckflansch 10. Alle sechs Andruckrollen 14 liegen auf dem kleinsten Teilkreis, weshalb sich die größten Außenumfänge der Andruckrollen 14 gemäß dem jeweiligen Rollkreis 25 überlappen. Tatsächlich sind die Andruckrollen 14 aber axial versetzt zueinander, so daß sie ohne Berührung nebeneinander liegen können. In der Position der 4 und 5 ist keine Flasche bzw. kein Flaschenhals zwischen den Andruckrollen 14. Der in den 5 und 7 gezeigte innerste Flaschenkreis 26 in ausgezogener Linie zeigt die Position eines Randes, über welchen die Andruckrollen 14 hinübergezogen werden müssen.

Während die Langlöcher 27 im Abdeckflansch 10 fest angebracht sind, verschieben sich die Flaschenkreise 26 von der Position der 5 radial nach außen in die der 7, wenn der Flaschenhals den Hub nach oben in Richtung des oberen Pfeils 32 der 1 in die strichpunktiert gezeichnete Stellung wechselt. Die Rollkreise 25, d.h. die Außendurchmesser der Andruckrollen 14, bewegen sich dann radial nach außen in die Position der 7, um die Kapsel an den Flaschenhals anzurollen.

Wird der Motor 1 abgeschaltet, dann bleiben die Ringscheiben 19 in einer beliebigen Mittelposition stehen, wie zum Beispiel in 6 dargestellt ist. Das heißt andererseits auch, daß die Rollenhaltestangen 13 in einer teilweise gespreizten Stellung stehen bleiben. Mit anderen Worten ist der Durchmesser des kleinsten strichpunktierten Kreises der 6, welcher jeweils durch die Stangenmitte geht, größer als in der Position in der 4, die oben schon erläutert wurde.

1
Motor
2
Motorwellenstumpf
3
Längsmittelachse des Anrollkopfes
4
Niederhalterstange
5
Niederhalter
6
Luftzylinder
7
Flachkolben
8
Grundkörper
9
Überwurfmutter
10
Abdeckflansch
11
Gehäuse
12
Spannring
13
Rollenhaltestangen
14
Andruckrollen
15
Unterteil
16
Verschraubung
17
Zentrierplatte
18
Zentralloch
19
Ringscheibe
20
Durchtrittsloch
21
Schlitz
22
mittige Öffnung
23
größere Masse
24
Teilkreis
25
Rollkreis
26
Flaschenkreis
27
Langloch
28
Halter
29
Schnellverschluß
30
Rotor
31
Lüfter
32
Doppelpfeil (Bewegungsrichtung)


Anspruch[de]
Anrollkopf für Flaschenkapseln zum Anrollen von auf den betreffenden Flaschenhals aufgesetzten Kapseln mit einer axial über eine Hubstrecke federbelastet bewegbaren Niederhalterstange (4), an deren unterem Ende ein Niederhalter (5) befestigt ist und die in radialem Abstand von einem hohlen Grundkörper (8) umgeben ist, welcher von einem Motor (1) drehangetrieben ist und außen radial bewegbare Rollenhaltestangen (13) aufweist, an deren unterem Ende jeweils eine Andruckrolle (14) drehbar gelagert ist, und mit Mitteln (19) zum Einstellen der radialen Andruckkraft der Andruckrollen (14), dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (19) zum Einstellen der radialen Andruckkraft der Andruckrollen (14) aus mit den Rollenhaltestangen (4) in Eingriff stehenden Unwuchten(19) bestehen, welche bei zunehmender Drehzahl des Grundkörpers (8) die jeweilige Andruckrolle (4) stärker gegen das Werkstück drücken. Andruckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Motors (1) stufenlos regelbar ist. Anrollkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwucht die Form einer Ringscheibe (19) hat. Anrollkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe (19) auf einer Radialseite eine größere Masse (23) als auf der diametral gegenüberliegenden Seit hat, wo sich ein Durchtrittsloch (20) für den Durchtritt einer Rollenhaltestange (13) durch die Ringscheibe (19) befindet. Anrollkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Rollenhaltestange (13) eine Ringscheibe (19) zugeordnet ist. Anrollkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die größere Masse (23) der Ringscheibe (19) mit einem zu der mittigen Öffnung (22) der Ringscheibe (19) hin offenen Schlitz (21) für den Gleitdurchgriff der Rollenhaltestange (13) versehen ist, welcher dem Durchtrittsloch (20) diametral gegenüberliegt. Anrollkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Niederhaltestange (4) etwa senkrecht zu der Ebene der Ringscheibe (19) steht. Anrollkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Andruckrollen (14) mehrere Ringscheiben (19) parallel zueinander und übereinander gleitend in einem Gehäuse (11) geführt sind. Anrollkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) neben den Andruckrollen (14) im Bereich des unteren Endes des Grundkörpers (8) an letzterem angebracht ist und Langlöcher (27) für den Durchtritt der Rollenhaltestangen (13) und für das Ermöglichen deren Spreizbewegung aufweist. Anrollkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbelastung der Niederhalterstange (4) durch eine Luftfeder (6, 7) erreicht wird.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com