Vorrichtung und Verfahren zum Aufbringen eines Formteils auf einen Behälter

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Aufbringen eines Formteils auf einen Behälter, bevorzugt zum Verschließen eines Behälters mit einem Behälterschraubverschluss in einer Getränkeabfüllanlage.

Stand der Technik

[0002] Bei der Abfüllung von Getränken in Getränkeabfüllanlagen ist es bekannt, Behälter, welche mit einem Füllprodukt befüllt wurden, mittels eines Behälterschraubverschlusses zu verschließen. Hierbei ist es beispielsweise bekannt, Glasflaschen oder Kunststoffflaschen, beispielsweise PET-Flaschen, mit einem vorgefertigten und ein Innengewinde aufweisenden Kunststoffschraubverschluss zu verschließen. Der Kunststoffschraubverschluss wird dabei auf ein entsprechendes Gegengewinde an der Mündung der jeweiligen Flasche aufgeschraubt.

[0003] Die in diesem Zusammenhang verwendeten Kunststoffschraubverschlüsse können unterschiedliche Gestaltungen bezüglich ihrer äußeren Form aufweisen. Beispielsweise sind in ihrer Außenkontur asymmetrische und nicht runde Kunststoffschraubverschlüsse bekannt. Weiterhin weisen bekannte Kunststoffschraubverschlüsse unterschiedliche Gewindehöhen auf. Beispielsweise sind flache Verschlüsse, so genannte Flat Caps, bekannt, welche zum Verschließen von Flaschen verwendet werden, in welchen ein niedriger Innendruck herrscht, also beispielsweise bei der Abfüllung stiller Wässer oder anderer nicht karbonisierter Getränke verwendet werden. Auch sind Kunststoffschraubverschlüsse zum Verschließen von karbonisierte Getränke aufweisenden Flaschen bekannt, wobei diese Kunststoffschraubverschlüsse ein deutlich höheres Gewinde aufweisen, um dem Innendruck entgegen wirken zu können.

[0004] Weiterhin sind Kunststoffschraubverschlüsse bekannt, welche ein Sicherungsband, beispielsweise in Form einer Abreißsicherung, verwenden, um für den Endverbraucher sichtbar zu machen, ob es sich bei der jeweiligen Flasche um eine original befüllte, oder eine bereits geöffnete Flasche handelt. Diese Kunststoffschraubverschlüsse haben eine größere Ausdehnung in Richtung der Schraubachse, als Flat Caps.

[0005] Weiterhin sind auch komplexere Formen von Kunststoffschraubverschlüssen bekannt, beispielsweise so genannte Sport Caps, welche einen eingeformten Trinkstutzen aufweisen und welche in bestimmten Ausführungsformen auch mit einem den Trinkstutzen abdeckenden Deckel versehen sein können.

[0006] Zum Aufbringen von Kunststoffschraubverschlüssen ist es bekannt, diese mittels eines entsprechenden Verschließkopfes im Produktionsbetrieb auf den befüllten Behälter aufzubringen und insbesondere auf diesen aufzuschrauben. Die Kunststoffschraubverschlüsse werden dabei im Verschließkopf üblicherweise in einem Verschließerkonus aufgenommen. Der Verschließerkonus weist eine Innenkontur auf, welche zur Außenkontur des aufzubringenden Kunststoffschraubverschlusses komplementär ist. Die Kunststoffschraubverschlüsse werden entsprechend in den Verschließerkonus eingepresst, dann auf den Mündungsbereich der jeweiligen zu verschließenden Flasche aufgedrückt und durch Rotation aufgeschraubt, bis das vorgegebene Aufschraubdrehmoment erreicht ist. Dann wird der Verschließerkonus nach oben abgezogen.

[0007] In einer Variante ist es bekannt, die jeweiligen Formteile, also beispielsweise die Kunststoffschraubverschlüsse, mittels Greifern am Verschließkopf zu halten, wodurch beispielsweise Toleranzen in den Außenabmessungen der Schraubverschlüsse besser ausgeglichen werden können und nicht drehsymmetrische Verschlüsse und Verschlüsse mit komplexeren Außenformen gegriffen werden können, so dass auch hier das gewünschte Verschlussdrehmoment aufgebracht werden kann.

[0008] Beispielsweise aus der WO 2005/054113 A1 ist eine Vorrichtung zum Aufschrauben von Verschlusskappen auf Gefäße bekannt, welche jeweils eine steuerbare Greifzange aufweist, die zum Greifen der jeweiligen Verschlüsse dient. Die genannten Greifarme sind jeweils um horizontale Achsen verschwenkbar, also um Achsen, welche senkrecht zu der Schraubachse angeordnet sind, um welche herum das Aufschrauben des eigentlichen Verschlusses geschieht. Die Greifarme werden über einen Steuerkopf angesteuert, welcher über eine senkrechte Stange, die eine in Richtung der Schraubachse gerichtete Bewegung ausführen kann, bewegt wird, derart, dass die Greifarme geöffnet und geschlossen werden.

[0009] Auch aus der DE 101 21 081 A1 ist eine Vorrichtung zum Aufschrauben von vorgefertigten Gewindeverschlusskapseln bekannt, bei welcher Verschließhebel um eine senkrecht zur Schraubachse angeordnete Verschwenkachse verschwenkbar sind und die Verschließhebel über ein sich in Richtung der Schraubachse bewegendes Verschließorgan ansteuern lassen.

[0010] Bei den Greifarmen gemäß dem Stand der Technik ist die Höhe des mit der Vorrichtung aufbringbaren Verschlusses durch die Anordnung der Verschwenkachsen sowie der Länge der Greifarme begrenzt. Mit anderen Worten kann eine beliebige Verschlusshöhe, beispielsweise einer Sport Cap, über die Greiferarme nicht so aufgenommen werden, dass gleichzeitig auch beliebige Toleranzen im Außendurchmesser ausgeglichen werden können, da hierzu ein zu weites Verschwenken der Greifarme nach außen notwendig wäre.

[0011] Es ist bekannt, dass in Getränkeabfüllanlagen mehrere Verschließköpfe in einer kreisförmigen Bahn umlaufen, wobei das eigentliche Aufschrauben der Verschlüsse auf die zu verschließenden Behälter in einem bestimmten Winkelabschnitt dieser Umlaufbahn stattfindet. Diese Art von Verschließern wird auch als Rundläuferverschließer bezeichnet.

[0012] Die JP H08 91484 A beschreibt eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Greifen eines Gegenstandes. Die WO 2012/155208 A1 und US 2006/0150580 A1 beschreiben Haltevorrichtungen für Drehverschlüsse zum Verschließen von Flaschen.

Darstellung der Erfindung

[0013] Ausgehend vom bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Aufbringen eines Formteils auf einen Behälter anzugeben, welche ein zuverlässigeres Aufbringen von Formteilen ermöglichen.

[0014] Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0015] Entsprechend wird eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Formteils auf einen Behälter, bevorzugt zum Verschließen eines Behälters mit einem Behälterschraubverschluss in einer Getränkeabfüllanlage, vorgeschlagen, wobei das Formteil ausgerichtet zu einer Schraubachse auf den Behälter aufbringbar ist und mindestens einen um eine Verschwenkachse verschwenkbaren Greifer zum Greifen des Formteils umfasst. Erfindungsgemäß ist die Verschwenkachse des Greifers parallel zur Schraubachse angeordnet.

[0016] Dadurch, dass die Verschwenkachse des Greifers parallel zur Schraubachse ausgerichtet ist, kann ein - relativ zur Schraubachse gesehen - seitliches Greifen beziehungsweise Klemmen des jeweiligen Formteils durch den Greifer erreicht werden. So kann ein zuverlässigeres Greifen beziehungsweise Klemmen des jeweiligen Formteils erreicht werden, welches unempfindlich gegen Toleranzen des Formteils bezüglich seines Außendurchmessers ist.

[0017] Das Greifen beziehungsweise Klemmen des Formteils kann weiterhin unabhängig von der Höhe des jeweiligen Formteiles in Richtung der Schraubachse in einer vorgegebenen Ebene des Formteils erreicht werden.

[0018] Bei der vorliegenden erfindungsgemäßen Ausprägung ergibt sich, dass die Formteile in einer beliebigen Ebene entlang der Erstreckung des Formteils in Richtung der Schraubachse gegriffen werden können, da sich die Schwenkachsen parallel zum Formteil erstrecken. Damit erhöht sich die Flexibilität bezüglich der zu verarbeitenden Formteilhöhen genauso wie die Flexibilität bezüglich der Toleranzen im Durchmesser. Ebenso wird es einfach möglich, auch nicht rotationssymmetrische oder asymmetrische Formteile zu greifen.

[0019] Zur Betätigung des Greifers ist ein entlang der Schraubachse bewegbares Steuerelement vorgesehen, mittels welchem die Verschwenkung des Greifers um die Verschwenkachse bewirkbar ist. Durch die Ausbildung des Steuerelementes derart, dass es entlang der Schraubachse verschiebbar ist, lässt sich eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Formteils ausbilden, welche beispielsweise mit einer herkömmlichen Kulissensteuerung eine einfache Ansteuerung der Greifer durch ein Verschieben des Steuerelementes in Richtung der Schraubachse ermöglicht. Dies kann beispielsweise über eine bekannte Kulissensteuerung oberhalb des Verschließkopfes in einem Rundläuferverschließer erfolgen.

[0020] Um eine Übertragung der Verschwenkbewegung des Greifers um die Verschwenkachse zu ermöglichen, ist das Steuerelement bevorzugt drehfest bezüglich der Schraubachse angeordnet. Auf diese Weise können sich die über den Greifer eingetragenen Drehmomente an dem Steuerelement abstützen und gleichzeitig lässt sich eine einfache mechanische Konstruktion erreichen.

[0021] Das Steuerelement ist in Richtung der Schraubachse bewegbar vorgesehen, um eine Verschwenkbewegung des Greifers um die Verschwenkachse herum zu erreichen. Eine solche Ausbildung des Steuerelements ermöglicht es, das Schließen, Halten, Klemmen, sowie das Öffnen des Greifers durch eine einfache lineare Hubbewegung des Steuerelements zu erreichen. Die Betätigung des Greifers kann entsprechend auf einfache mechanische Weise erreicht werden, beispielsweise durch eine Kulisse.

[0022] Das Steuerelement ist bevorzugt konzentrisch zur Schraubachse angeordnet, um eine rotationssymmetrische Ausbildung eines Verschließkopfes zu erreichen.

[0023] Die Vorrichtung umfasst mindestens ein Übertragungsmittel, mittels welchem eine Translationsbewegung des Steuerelements in Richtung der Schraubachse in eine Schwenkbewegung des Greifers um die parallel zur Schraubachse ausgerichtete Verschwenkachse bewirkt wird. Entsprechend kann durch ein Bewegen des Steuerelements entlang der Schraubachse ein Greifen eines Formteils, ein Halten beziehungsweise Klemmen des Formteils während des Aufbringens auf den Behälter, sowie ein nachfolgendes Lösen des Formteils aus der Vorrichtung auf einfache Weise angesteuert werden. Entsprechend wird eine Translationsbewegung in Richtung der Schraubachse in eine Rotationsbewegung des Greifers um die parallel zur Schraubachse angeordnete Verschwenkachse umgelenkt.

[0024] Das Übertragungsmittel umfasst einen Hebel, bevorzugt einen Kniehebel, welcher an seinem einen Ende mit dem Steuerelement verschwenkbar verbunden ist und an seinem anderen Ende mit dem Greifer über ein Kugelgelenk verbunden ist, bevorzugt über ein an einem Achsenelement und/oder Hebel angeordneten Kugelgelenk. Auf diese Weise kann bei einer Verschiebung des Steuerelementes in Richtung der Schraubachse ein Verschwenken des Hebels erreicht werden, wodurch sich der Abstand zwischen der Verschwenkachse und der durch das Kugelgelenk definierten Achse am Achsenelement verändert. Dies ist über den Satz des Pythagoras einfach nachvollziehbar. So wird unter Verwendung eines mechanisch einfachen Hebelmechanismus eine Drehung des Achsenelementes und damit des Greifers um die Verschwenkachse aufgrund einer Linearverschiebung des Steuerelements ermöglicht.

[0025] Das Steuerelement ist damit über einen Hebel mit einem drehfest mit dem Greifer verbundenen Achsenelement so verbunden, dass eine Translation des Steuerelements in Richtung der Schraubachse in einer Rotation beziehungsweise Verschwenkung des Greifers um die parallel zur Schraubachse ausgerichtete Verschwenkachse des Greifers resultiert.

[0026] In einer Weiterbildung ist eine Anlagevorrichtung zum Anlegen eines Formteils in Richtung der Schraubachse derart vorgesehen, dass der Greifer das mit einer Stirnfläche an der Anlagevorrichtung angelegte Formteil an einer vorbestimmten Position beziehungsweise Ebene des Formteils greifen kann. Über die Anlagevorrichtung wird entsprechend ein vorbestimmter Abstand des Greifers von einer vorgegebenen Struktur des Formteils vorgegeben, so dass der Greifer in einer vorbestimmten Ebene des Formteils angreifen kann. Auf diese Weise lässt sich ein sicheres und reproduzierbares Greifen der Formteile unabhängig von deren Dimensionen in Richtung der Schraubachse, sowie unabhängig von den Toleranzen der Außenabmessungen der Formteile erreichen.

[0027] In einer bevorzugten Weiterbildung ist ein Achsenelement, welches drehfest mit dem Greifer verbunden ist und welches sich entlang der Verschwenkachse erstreckt, über einen Faltenbalg, bevorzugt über einen tordierbaren Faltenbalg, gegenüber der Umgebung abgedichtet. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das Steuerelement, welches in Richtung der Schraubachse bewegbar ist, über einen Faltenbalg gegenüber der Umgebung abgedichtet. Durch die Bereitstellung einer mittels eines Faltenbalgs erreichbaren Abdichtung von möglichen Durchgängen von einer Umgebungsatmosphäre zu einer Fülleratmosphäre kann die Vorrichtung zum Aufbringen der Formteile auch in aseptischen Abfüllanlagen verwendet werden.

[0028] Die Vorrichtung eignet sich durch eine entsprechende Abdichtung beziehungsweise Kapselung zum Einsatz als aseptischer Verschließkopf in einem aseptischen Rundläuferverschließer in einer aseptischen Getränkeabfüllanlage.

[0029] Die Vorrichtung weist weiterhin bevorzugt ein Gehäuse zur Kapselung, insbesondere zur aseptischen Kapselung, der mit einem Reinraum beziehungsweise einem Füllprodukt in Berührung kommenden Bereiche gegenüber der Umgebung auf, so dass die Vorrichtung auch in einem aseptischen Getränkeabfüller, insbesondere einer aseptischen Getränkeabfüllanlage, verwendet werden kann. Hierzu ist es besonders bevorzugt, wenn neben der Kapselung auch eine Ausprägung des Gehäuses derart vorgesehen wird, dass möglicherweise verwendetes Sterilisierungsmedium beziehungsweise Reinigungsmedium abläuft, ohne sich zu stauen.

[0030] Um ein Aufnehmen des Formteils in einer definierten Ausrichtung bezüglich der Schraubachse sind bevorzugt mindestens zwei Greifer, besonders bevorzugt drei Greifer vorgesehen. Durch das Halten und die Klemmung des Formteils durch mindestens zwei Greifer und bevorzugt drei Greifer kann ein zur Schraubachse symmetrisches Halten und Klemmen erreicht werden, welches unabhängig von den Außenkonturen des Formteils ist.

[0031] In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist eine Auswerferstange vorgesehen, mittels welcher ein in der Vorrichtung gehaltenes Formteil ausgestoßen werden kann. Besonders bevorzugt wird die Auswerferstange über das Steuerelement betätigt.

[0032] Die oben gestellte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0033] Entsprechend wird ein Verfahren zum Aufbringen eines Formteils auf einen Behälter, bevorzugt zum Verschließen eines Behälters mit einem Behälterschraubverschluss in einer Getränkeabfüllanlage, vorgeschlagen, wobei das Formteil ausgerichtet zu einer Schraubachse auf den Behälter aufgebracht wird und dabei von einem um eine Verschwenkachse verschwenkbaren Greifer durch Verschwenken um die Verschwenkachse gehalten wird. Erfindungsgemäß wird der Greifer zum Greifen des Formteils um eine parallel zur Schraubachse ausgerichtete Verschwenkachse verschwenkt.

Kurze Beschreibung der Figuren

[0034] Bevorzugte weitere Ausführungsformen und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1

eine schematische perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Aufbringen eines Formteils auf einen Behälter in einem ersten Ausführungsbeispiel;

Figur 2

eine schematische Ansicht von oben auf die in Figur 1 gezeigte Vorrichtung;

Figur 3

eine schematische Ansicht von unten auf die Vorrichtung der Figuren 1 und 2; und

Figur 4

eine schematische perspektivische Ansicht der Vorrichtung aus Figur 1 mit einem kapselnden Gehäuse.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele

[0035] Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen bezeichnet und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird in der nachfolgenden Beschreibung teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.

[0036] Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Aufbringen eines Formteils 10, beispielsweise einer in der Figur angedeuteten Sport Cap, auf einen hier nicht gezeigten Behälter.

[0037] Die Vorrichtung 1 ist insbesondere als aseptischer Verschließkopf eines aseptischen Verschließers in einer aseptischen Getränkeabfüllanlage vorgesehen, wobei in einem solchen Verschließer üblicherweise eine Mehrzahl von Verschließköpfen auf einer geschlossenen Kreisbahn geführt werden. Innerhalb eines bestimmten Bereiches dieser Kreisbahn, des so genannten Behandlungswinkels, findet ein Aufbringen des jeweiligen Formteils 10, beispielsweise in Form der gezeigten Sport Cap, auf den Behälter statt. Hierzu wird die in Figur 1 schematisch gezeigte Vorrichtung üblicherweise um eine Schraubachse S herum rotiert, so dass das in der Vorrichtung 1 aufgenommene Formteil 10 durch die Rotation auf den zu verschließenden Behälter aufgeschraubt wird. Das Formteil 10 ist dabei im Wesentlichen drehfest in der Vorrichtung 1 gehalten, so dass ein entsprechendes Drehmoment auf das Formteil 10 aufgebracht werden kann. Das Formteil 10 ist dabei zu der Schraubachse S so ausgerichtet, dass ein Verschrauben mit der Mündung des Behälters problemlos stattfinden kann. Die Schraubachse S ist entsprechend beim Aufbringen des Formteils 10 im Wesentlichen identisch mit der Achse des Mündungsbereiches des zu verschließenden Behälters.

[0038] In Figur 3 ist die Vorrichtung 1 in einer Ansicht von unten gezeigt, wobei hier ebenfalls das Formteil 10 klar zu erkennen ist, welches auf den entsprechenden Behälter aufgeschraubt werden soll.

[0039] Die Vorrichtung 1 umfasst in dem gezeigten Ausführungsbeispiel drei Greifer 2, welche an einem Ende ihres Greiferarmes 26 um eine Verschwenkachse V herum verschwenkbar an der Vorrichtung 1 gehalten sind. Durch das Verschwenken der Greifer 2 um die Verschwenkachse V herum kann entsprechend ein Öffnen eines auf diese Weise definierten Haltebereiches 20 erfolgen, in welchem das Formteil 10 gehalten ist. Durch ein Herausschwenken der Greifer 2 wird das Formteil 10 entsprechend gelöst beziehungsweise es kann ein neues Formteil 10 in den Haltebereich 20 eingeführt werden. Durch ein nach innen Verschwenken der Greifer 2 in Richtung auf die Verschwenkachse S zu kann ein im Haltebereich 20 angeordnetes Formteil 10 entsprechend gehalten und geklemmt werden.

[0040] In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Klemmseite 22 der Greiferarme 26 so strukturiert, dass ein Durchrutschen des Formteils 10 beim Aufbringen eines Drehmoments, beispielsweise beim Aufschrauben des Formteils 10 auf einen Behälter, problemlos übertragen werden kann. Beispielsweise kann die Klemmseite 22 der Greiferarme 26 mit Noppen oder Zähnen strukturiert sein, welche in dazu komplementären Noppen oder Zähnen des Formteils 10 so eingreifen können, dass hier ein Formschluss zur Übertragung eines Drehmoments entsteht. Die Übertragung des Drehmoments über einen reinen Kraftschluss, lediglich aufgrund der Klemmkraft der Greifer 2 auf das Formteil 10, ist aber ebenfalls möglich.

[0041] Die Verschwenkachsen V der Greifer 2 sind parallel zur Schraubachse S geführt. Entsprechend kann ein Öffnen und Schließen der Greifer 2 ein seitliches Klemmen des Formteils 10 ermöglichen. Durch das seitliche Klemmen des Formteils 10 durch die Greifer 2 kann ein verbessertes Ausgleichen von Fertigungstoleranzen des Formteils 10 erfolgen. Weiterhin ist der Abstand der Ebene E von einem darüber liegenden Gehäuseteil, beispielsweise einer Bodenplatte 3 der Vorrichtung 1, beliebig einstellbar, da die Greifer 2 über ein Achsenelement 24 beliebig von der Bodenplatte 3 beabstandet sein können. Entsprechend ist keinerlei Limitierung für die Form sowie insbesondere die Höhe des Formteils 10 in Richtung der Schraubachse S gegeben. Entsprechend können Formteile 10 beliebiger Höhe durch die Vorrichtung 1 aufgebracht werden.

[0042] Auch hier ergibt sich keine Limitierung bezüglich der Position, an welcher die Greifer 2 das Formteil 10 greifen. Die Greifer 2 können beispielsweise in einem unteren Bereich des Formteils 10 angreifen, also in einem Bereich, an welchem beispielsweise ein Gewinde vorgesehen ist, mittels welchem das Formteil 10 auf ein entsprechendes Gegengewinde eines Behälters aufgeschraubt wird. Das Formteil 10 kann aber auch in einem darüber liegenden Bereich oder in einem mittleren Bereich bezüglich der Höhe (entlang der Schraubachse S) des Formteils 10 gegriffen werden. Weiterhin ist es durch diese Ausgestaltung auch möglich, über einen weiten Verschwenkbereich der Greifer 2 auch bei stark hinterschnittenen Formteilen 10 ein zuverlässiges Angreifen in einer beliebigen Position entlang der Höhenerstreckung (entlang der Schraubachse S) des Formteils 10 zu erreichen. Die Greifer können durch die Verschwenkbarkeit um die Verschwenkachse V herum auch einen großen Verstellweg einnehmen, welcher entsprechend zu einer zuverlässigen Aufnahme des Formteils 10 in der Vorrichtung 1 unabhängig von Toleranzen führt.

[0043] Eine Anlagevorrichtung 30 ist an der Bodenplatte 3 vorgesehen, welche dazu dient, eine Anlagefläche für einen Stirnflächenbereich des Formteils 10 bereit zu stellen. Damit kann ein Druck entlang der Schraubachse S auf das Formteil 10 ausgeübt werden, während es auf einen Behälter aufgebracht wird. Die Anlagevorrichtung 30 ist hier mit Durchbrechungen 300 versehen, welche dazu dienen, zum einen für eine Hinterlüftung des Formteils 10 zu sorgen, und zum anderen eine einwandfreie Reinigung der Vorrichtung 1 mit Reinigungsfluiden zu ermöglichen.

[0044] Die Greifer 2 sind so angeordnet, dass sie unterhalb der Anlagevorrichtung 30 frei so verschwenkbar sind, dass ein Eingreifen in das Formteil 10 in der Ebene E ermöglicht wird. Bei dem Formteil 10 handelt es sich, wie bereits beschrieben, um eine Sport Cap mit einem Trinkstutzen 12, welcher durch eine Durchbrechung 300 in der Anlagevorrichtung 30 schematisch zu erkennen ist.

[0045] Die Position der Greifer 2 unterhalb der Bodenplatte 3 und unterhalb der Anlagevorrichtung 30 wird über die Achsenelemente 24 hergestellt, welche durch die Bodenplatte 3 hindurchragen und welche eine um die Verschwenkachse V verschwenkbare Lagerung der Greifer 2 übernehmen. Eine axiale Verschiebung entlang der Verschwenkachse V der Achsenelemente 24 wird durch eine entsprechende Lagerung verhindert, so dass lediglich eine Drehbewegung beziehungsweise ein Verschwenken um die Verschwenkachse V möglich ist.

[0046] Die Achsenelemente 24 können gegenüber der Bodenplatte 3 über einen Faltenbalg 4, insbesondere einen tordierbaren Faltenbalg, abgedichtet sein. Da es sich bei der Verschwenkbewegung der Greifer 2, auch abhängig von dem gewählten Hebel, nur um eine einen Bruchteil einer Umdrehung aufweisenden Drehbetrag handelt, kann ein tordierbarer Faltenbalg 4 hier für eine zuverlässige Abdichtung gegenüber der Umgebung sorgen.

[0047] Oberhalb der Bodenplatte 3 ist ein sich entlang der Schraubachse S erstreckendes Steuerelement 5 vorgesehen, welches in Richtung der Schraubachse S bewegbar ist. Eine solche Translation des Steuerelementes 5 entlang der Schraubachse S dient zur Steuerung und Auslösung der Verschwenkbewegung der Greifer 2 um die Verschwenkachse V. Über einen entsprechenden Übertragungsmechanismus wird die entlang der Schraubachse S gerichtete Translationsbewegung des Steuerelementes 5 in eine Verschwenkbewegung der Achsenelemente 24 und damit auch der mit diesem drehfest verbundenen Greifern 2 um die Verschwenkachse V erreicht.

[0048] Das Steuerelement 5 ist gegen eine Drehung um die Schraubachse S gesichert. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird dies über eine Verdrehsicherung 50 erreicht, welche entsprechend mit dem Steuerelement 5 verbunden ist. Die Verdrehsicherung 50 kann dabei beispielsweise über eine drehfest an der Bodenplatte 3 angeordnete Hülse polygonalen Querschnitts ausgebildet sein, in welcher ein entsprechender, dazu komplementärer polygonal ausgebildeter Abschnitt des Steuerelements 5 entlang der Schraubachse S bewegbar angeordnet ist. Neben einer solchen über einen einfachen Formschluss hergestellten Verdrehsicherung sind für die Verdrehsicherung 50 auch alle anderen Möglichkeiten der Herstellung einer solchen Verdrehsicherung denkbar.

[0049] Hieraus ergibt sich, dass eine Translationsbewegung des Steuerelementes 5 entlang der Schraubachse S in einer Verschwenkung der Greifer 2 um die Verschwenkachse V resultiert, welche parallel zu der Schraubachse S liegt.

[0050] In dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Übertragungsmittel 6 in Form eines Kniehebels 60 vorgesehen, welcher an dem Steuerelement 5 über einen Bolzen 62 verschwenkbar um eine senkrecht zur Schraubachse S liegende Achse angeordnet ist. An dem Achsenelement 24 ist der Kniehebel 60 über ein Kugelelement 64 sowohl um eine senkrecht zur Verschwenkachse V angeordnete Achse verschwenkbar, als auch um eine parallel zur Verschwenkachse V angeordnete Achse verschwenkbar gehalten. In dem gezeigten Beispiel ist nicht nur der Kniehebel 60 sondern auch ein weiterer Hebel 66 vorgesehen, welcher drehfest mit dem Achsenelement 24 verbunden ist und welcher senkrecht zur Verschwenkachse V so angeordnet ist, dass über den Hebel 66 eine Bewegung des Kniehebels 60 in eine entsprechende Rotationsbewegung des Achsenelementes 24 und damit des Greifers 2 um die Verschwenkachse V herum erreicht werden kann.

[0051] Der Kniehebel 60 wandert aufgrund seiner Verschwenkbarkeit um den Bolzen 62 herum bei einem Bewegen des Steuerelementes 5 entlang der Schraubenachse S, beispielsweise in Figur 1 in Richtung nach oben, entsprechend durch den Bolzen 62 gezogen ebenfalls nach oben. Der Kniehebel 60 verschwenkt gleichzeitig um das Kugelgelenk 64. Aufgrund der Auslenkung des Kniehebels 60 aus der zur Bodenplatte 3 parallelen Anordnung, so wie sie in Figur 1 schematisch gezeigt ist, in eine Ausrichtung, in welcher der Kniehebel 60 bezüglich der Bodenplatte 3 schräg steht, wobei der am Bolzen 62 angeordnete Teil des Kniehebels 60 dann beispielsweise nach oben ausgelenkt ist, wird der Hebel 66 zum Steuerelement 5 hin beziehungsweise zur Mitte der Vorrichtung 1 hin gezogen. Dies ist über den Satz von Pythagoras einfach nachvollziehbar. Aufgrund des Kugelgelenks 64 kann die Verschwenkbewegung entsprechend problemlos durch den Kniehebel 60 ausgelöst werden, da die Verschwenkbewegung des Achsenelements 24 sowie des mit dem Achsenelement 24 fest verbundenen Hebels 66 um die Verschwenkachse V herum aufgrund des Kugelgelenkes 64 nicht zu einem Verkanten oder Verkeilen des Kniehebels 60 führt. Entsprechend kann durch ein Anheben des Steuerelementes 5 nach oben entlang der Verschwenkachse S ein Verschwenken des Kniehebels 60 und damit ein Heranziehen des Hebels 66 in Richtung der Schraubachse S und damit dann ein Verschwenken des Achsenelements 24 umdie Verschwenkachse V erreicht werden. Damit wird die Translationsbewegung des Steuerelements 5 entlang der Schraubachse S in eine Rotationsbewegung des Greifers 2 um die Verschwenkachse V herum umgelenkt.

[0052] Entsprechend kann bei einem Zurückschieben des Steuerelementes 5 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in die in Figur 1 gezeigte Position ein Zurückschwenken der Greifer 2 und damit ein Schließen der Greifer 2 und damit ein Fassen eines Formteils 10 ermöglicht werden.

[0053] Selbstverständlich ist in der gezeigten Ausführung auch ein Verschieben des Steuerelements 5 nach unten in der Figur 1 möglich, um ein Öffnen der Greifer 2 hervor zu rufen.

[0054] Das Steuerelement 5 kann in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, in welchem die Vorrichtung 1 in einem Verschließkopf eines Rotationsverschließers in einer Getränkeabfüllanlage aufgenommen ist, beispielsweise über eine Kulissenführung gesteuert werden, welche oberhalb des jeweiligen Verschließkopfes verläuft, derart, dass die Greifer 2 durch eine entsprechende Bewegung des Steuerelementes 5 an einer vorbestimmten Position geöffnet werden, in dieser geöffneten Position verbleiben, bis ein Formteil 10 in der Aufnahmeposition 20 vorliegt und das Formteil 10 entsprechend bis zur Anlage einer Stirnfläche an der Anlagevorrichtung 30 anliegt. Dann wird durch ein entsprechendes Verfahren des Steuerelementes 5 relativ zur Bodenplatte 3 ein Schließen und Klemmen des Formelementes 10 durch die Greifer 2 durchgeführt, um dann ein Aufpressen und Aufschrauben des Formelementes 10 auf einen entsprechenden Behälter durch die Bewegung des entsprechenden Verschließkopfes zu erreichen. Nach Abschluss des Aufbringvorganges werden die Greifer 2 durch eine entsprechende Relativbewegung des Steuerelementes 5 relativ zur Bodenplatte 3 wieder geöffnet.

[0055] In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante kann für den Fall, dass beim Aufbringen des Formteils 10 auf den Behälter das Formteil 10 nicht auf dem Behälter verbleibt, oder ein entsprechender zu verschließender Behälter nicht zugeführt wurde, das Formteil 10 aus dem Aufnahmebereich 20 wieder ausgestoßen werden dadurch, dass das Steuerelement 5 nach unten bewegt wird und das Steuerelement 5 hier über eine in den Figuren nicht gezeigte Auswerferstange, welche durch das Steuerelement 5 betätigt wird beziehungsweise welche eine Verlängerung des Steuerelementes 5 darstellt, nach unten ausgestoßen wird, während die Greifer 2 gleichzeitig öffnen. Auf diese Weise kann ein nicht auf einem Behälter aufgebrachtes Formteil 10 aus der Vorrichtung 1 zuverlässig entfernt werden, um eine Anlagenstörung beim erneuten Aufnehmen eines Formteiles zu vermeiden.

[0056] In Figur 4 ist eine schematische Darstellung der Vorrichtung 1 gezeigt, wobei zusätzlich ein Gehäuse 7 vorgesehen ist, in welchem der in Figur 1 oberhalb der Bodenplatte 3 vorgesehene Mechanismus aufgenommen ist. Weiterhin ist ein Faltenbalg 40 vorgesehen, welcher die Relativbewegung des Steuerelements 5 relativ zum Gehäuse 7 beziehungsweise relativ zur Bodenplatte 3 abdichtet. In dem Gehäuse 7 sind entsprechend wieder Durchbrechungen 70 vorgesehen, welche dafür sorgen, dass auch der Faltenbalg 40 reinigbar beziehungsweise sterilisierbar ist und keine Bereiche entstehen, in welchen Produkt oder Reinigungsflüssigkeiten stehen können, so dass eine hygienisch einwandfreie Vorrichtung bereitgestellt wird.

Bezugszeichenliste

[0057] 

1

Vorrichtung zum Aufbringen eines Formteils auf einen Behälter

10

Formteil

12

Trinkstutzen

2

Greifer

20

Haltebereich

22

Klemmseite

24

Achsenelement

26

Greiferarm

3

Bodenplatte

30

Anlagevorrichtung

300

Durchbrechung

4

Faltenbalg

40

Faltenbalg

5

Steuerelement

50

Verdrehsicherung

6

Übertragungsmittel

60

Kniehebel

62

Bolzen

64

Kugelgelenk

66

Hebel

7

Gehäuse

70

Durchbrechung

S

Schraubachse

V

Verschwenkachse

E

Ebene

Ansprüche

1. Vorrichtung (1) zum Aufbringen eines Formteils (10) auf einen Behälter, bevorzugt zum Verschließen eines Behälters mit einem Behälterschraubverschluss in einer Getränkeabfüllanlage, wobei das Formteil (10) ausgerichtet zu einer Schraubachse (S) auf den Behälter aufbringbar ist, umfassend mindestens einen um eine Verschwenkachse (V) verschwenkbaren Greifer (2) zum Greifen des Formteils (10), wobei die Verschwenkachse (V) des Greifers (2) parallel zur Schraubachse (S) angeordnet ist, und mindestens ein Übertragungsmittel (6) vorgesehen ist, mittels welchem eine Translationsbewegung eines Steuerelementes (5) in Richtung der Schraubachse (S) in eine Verschwenkung des Greifers (2) um die Verschwenkachse (V) bewirkt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Übertragungsmittel (6) einen Hebel, bevorzugt einen Kniehebel (60), umfasst, welcher an seinem einen Ende mit dem Steuerelement (5) verschwenkbar verbunden ist und an seinem anderen Ende mit dem Greifer (2) über ein Kugelgelenk (64) verbunden ist, bevorzugt über ein an einem Achsenelement (24) und/oder Hebel (66) angeordnetes Kugelgelenk (64).

2. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (5) drehfest bezüglich der Schraubachse (S) angeordnet ist.

3. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anlagevorrichtung (30) zum Anlegen eines Formteils (10) derart vorgesehen ist, dass der Greifer (2) das an der Anlagevorrichtung (30) angelegte Formteil (10) an einer vorbestimmten Position des Formteils (10) greifen kann.

4. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Achsenelement (24), welches drehfest mit dem Greifer (2) verbunden ist und welches sich entlang der Verschwenkachse (V) erstreckt, über einen Faltenbalg (4), bevorzugt über einen tordierbaren Faltenbalg (4), gegenüber der Umgebung abgedichtet ist.

5. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (5), welches in Richtung der Schraubachse (S) bewegbar ist, über einen Faltenbalg (40) gegenüber der Umgebung abgedichtet ist.

6. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (7) zur Abdichtung zumindest eines Bereiches der Vorrichtung (1) gegenüber der Umgebung vorgesehen ist.

7. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (5) bevorzugt konzentrisch zur Schraubachse (S) angeordnet ist.

8. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Greifer (2), bevorzugt drei Greifer (2) zum Greifen des Formteils (10) vorgesehen sind.

9. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerferstange zum Auswerfen eines in der Vorrichtung (1) aufgenommenem Formteil (10) vorgesehen ist, wobei die Auswerferstange bevorzugt über das Steuerelement (5) zum Betätigen der Greifer angesteuert wird.

10. Verfahren zum Aufbringen eines Formteils (10) auf einen Behälter, bevorzugt zum Verschließen eines Behälters mit einem Behälterschraubverschluss in einer Getränkeabfüllanlage, mittels einer Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Formteil (10) ausgerichtet zu einer Schraubachse (S) auf den Behälter aufgebracht wird und dabei von einem um eine Verschwenkachse (V) verschwenkbaren Greifer (2) durch Verschwenken um die Verschwenkachse (V) gehalten wird, wobei der Greifer (2) zum Greifen des Formteils (10) um eine parallel zur Schraubachse (S) ausgerichtete Verschwenkachse (V) verschwenkt wird.

11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschwenkung des Greifers (2) um die Verschwenkachse (V) zum Greifen des Formteils (10) durch die Bewegung des Steuerelementes (5) entlang der Schraubachse (S) bewirkt wird.

Claims

1. Apparatus (1) for applying a shaped part (10) to a container, preferably for closing a container using a screw cap in a beverage-filling installation, wherein the shaped part (10) can be applied to the container aligned to a screw axis (S), the apparatus comprising at least one gripper (2), pivotable about a pivot axis (V) for gripping the shaped part (10), wherein the pivot axis (V) of the gripper (2) is arranged parallel to the screw axis (S), and at least one transmission means (6) is provided, said transmission means converting a translatory movement of a control element (5) in the direction of the screw axis (S) into a pivoting movement of the gripper (2) about the pivot axis (V),
characterized in that
the transmission means (6) comprises a lever, preferably a toggle lever (60), which, at its one end, is connected in a pivotable manner to the control element (5) and, at its other end, is connected to the gripper (2) via a ball joint (64), preferably via a ball joint (64) arranged on an axis element (24) and/or lever (66).

2. Apparatus (1) according to Claim 1, characterized in that the control element (5) is arranged in a rotationally fixed manner in relation to the screw axis (S).

3. Apparatus (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a positioning device (30) for positioning a shaped part (10) is provided such that the shaped part (10), positioned on the positioning device (30), can be gripped at a predetermined position of the shaped part (10) by the gripper (2).

4. Apparatus (1) according to one of the preceding claims, characterized in that an axis element (24), which is connected in a rotationally fixed manner to the gripper (2) and extends along the pivot axis (V), is sealed against the environment via a gaiter (4), preferably via a twistable gaiter (4).

5. Apparatus (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the control element (5), which can be moved in direction of the screw axis (S), is sealed against the environment via a gaiter (40).

6. Apparatus (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a housing (7) for sealing at least one region of the apparatus (1) in relation to the environment is provided.

7. Apparatus (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the control element (5) is arranged preferably concentrically in relation to the screw axis (S).

8. Apparatus (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least two grippers (2), preferably three grippers (2), for gripping the shaped part (10) are provided.

9. Apparatus (1) according to one of the preceding claims, characterized in that an ejector rod for ejecting a shaped part (10) retained in the apparatus (1) is provided, wherein the ejector rod is activated preferably via the control element (5) for actuating the grippers.

10. Method of applying a shaped part (10) to a container, preferably for closing a container using a screw cap in a beverage-filling installation, by means of an apparatus according to one of the preceding claims, wherein the shaped part (10) is applied to the container aligned in relation to a screw axis (S) and wherein the container is retained by a gripper (2) pivotable about a pivot axis (V) by pivoting about the pivot axis (V), wherein the gripper (2), for gripping the shaped part (10), is pivoted about a pivot axis (V) aligned parallel to the screw axis (S).

11. Method according to Claim 10, characterized in that a pivoting of the gripper (2) about the pivot axis (V) for the purpose of gripping the shaped part (10) is caused by the movement of the control element (5) along the screw axis (S).

Revendications

1. Dispositif (1) pour l'application d'un élément formé (10) sur un récipient, de préférence pour la fermeture d'un récipient avec un bouchon à visser du récipient dans une installation de remplissage de boissons, dans lequel l'élément formé (10) peut être appliqué sur le récipient en étant aligné sur un axe de vis (S), comprenant au moins une pince (2) pivotant autour d'un axe de pivotement (V) pour saisir l'élément formé (10), dans lequel l'axe de pivotement (V) de la pince (2) est disposé parallèlement à l'axe de vis (S), et il est prévu au moins un moyen de transmission (6), au moyen duquel un mouvement de translation d'un élément de commande (5) dans la direction de l'axe de vis (S) est entraîné en un mouvement de pivotement de la pince (2) autour de l'axe de pivotement (V), caractérisé en ce que le moyen de transmission (6) comprend un levier, de préférence un levier à genouillère (60), qui est relié de façon pivotante par sa première extrémité à l'élément de commande (5) et est relié par son autre extrémité à la pince (2) au moyen d'une rotule (64), de préférence au moyen d'une rotule (64) disposée sur un élément d'axe (24) et/ou un levier (66).

2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de commande (5) est disposé sans rotation par rapport à l'axe de vis (S).

3. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif de position (30) pour positionner un élément formé (10), de telle manière que la pince (2) puisse saisir l'élément formé (10) déposé sur le dispositif de position (30) à une position prédéterminée de l'élément formé (10).

4. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un élément d'axe (24), qui est assemblé sans rotation avec la pince (2) et qui s'étend le long de l'axe de pivotement (V), est rendu étanche par rapport à l'ambiance au moyen d'un soufflet plissé (4), de préférence au moyen d'un soufflet plissé pouvant se tordre (4).

5. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de commande (5), qui est mobile dans la direction de l'axe de vis (S), est rendu étanche par rapport à l'ambiance au moyen d'un soufflet plissé (40).

6. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu un boîtier (7) pour l'étanchéité d'au moins une région du dispositif (1) par rapport à l'ambiance.

7. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de commande (5) est disposé de préférence de façon concentrique par rapport à l'axe de vis (S).

8. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins deux pinces (2), de préférence trois pinces (2) pour saisir l'élément formé (10).

9. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu une tige d'éjection pour l'éjection d'un élément formé (10) contenu dans le dispositif (1), dans lequel la tige d'éjection est commandée de préférence par l'élément de commande (5) pour actionner les pinces.

10. Procédé pour l'application d'un élément formé (10) sur un récipient, de préférence pour la fermeture d'un récipient avec un bouchon à visser de récipient dans une installation de remplissage de boissons, au moyen d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on applique l'élément formé (10) aligné sur un axe de vis (S) sur le récipient et on le maintient en l'occurrence au moyen d'une pince (2) pouvant pivoter autour d'un axe de pivotement (V) par pivotement autour de l'axe de pivotement (V), dans lequel on fait pivoter la pince (2) autour d'un axe de pivotement (V) aligné parallèlement à l'axe de vis (S) pour saisir l'élément formé (10).

11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'on provoque un pivotement de la pince (2) autour de l'axe de pivotement (V) pour saisir l'élément formé (10) par le mouvement de l'élément de commande (5) le long de l'axe de vis (S).

Zeichnung