[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für Fässer, Behälter u.dgl. zum Einschrauben
und Ausschrauben von Schraubkappen od.dgl. aus Kunststoffen oder metallischen Werkstoffen
in das Innengewinde oder aus dem Innengewinde eines im Bereich einer Durchbrechung
in der oberen Deckelplatte des Fasses, Behälters u.dgl. an der Deckelplatte befestigten
Füllstutzens mit einer Füllöffnung, dessen die obere Füllöffnung begrenzender umlaufender
Rand mit einer außen liegenden Randwulst versehen ist, der einen in der Ebene der
oberen Füllöffnung des Füllstutzens liegenden, umlaufenden Absetzrand aufweist, an
den sich ein in die Füllstutzenaußenwand übergehender, etwa kreisbogenförmiger Abschnitt
anschließt,unter Verwendung eines Zentrier- und Schraubkopfes, bestehend aus einem
äußeren, auf den Füllstutzen aufsetzbaren Zentrierelement und einem in dessen Innenraum
angeordneten, gegen Federdruck verschiebbaren, mittels einer Antriebseinrichtung
verdrehbaren und in die Schraubkappe od.dgl eingreifenden Schraubschlüssel.
[0002] Es ist bekannt, daß Fässer und Behälter , die mit Flüssigkeiten befüllt werden sollen,
mit aufgeschraubter Verschlußkappe oder aufgeschraubtem Verschlußstopfen angeliefert
werden, so daß es erforderlich ist, diese Verschlußmittel zu entfernen und nach dem
Befüllen wieder aufzuschrauben. Um zu verhindern, daß bei einem Befüllen der Behälter
das Füllgut nicht in das Spundloch des Fasses und nicht daneben auf das Faß fließt,
werden die zu befüllenden Fässer in einer Befülleinrichtung ausgerichtet Das Öffnen
und Verschließen der Spundlöcher von Hand ist arbeitsaufwendig.
[0003] Zum Schließen der Einfüllöffnung eines Fasses od.dgl. mit Hilfe einer Vorrichtung
zum Einsetzen und Befestigen eines Stopfens in der Einfüllöffnung ist eine Verschließvorrichtung
bekannt, bei der sowohl die Vorrichtung zum Einsetzen des Stopfens als auch eine Lagebestimmungsvorrichtung
derart in einem Abstand voneinander angebracht sind, daß sie nach oben und unten sowie
gemäß Polarkoordinaten gegenüber einem festen Punkt in einer zu der nach oben und
unten gerichteten Bewegung senkrechten Ebene frei beweglich sind. Ferner ist bei dieser
bekannten Vorrichtung eine Greifvorrichtung vorgesehen, um die freie Bewegung der
Vorrichtung zum Einsetzen des Stopfens und zur Lagebestimmung zusammen zu verhindern,
und eine Antriebseinrichtung, die geeignet ist, die beiden Vorrichtungen zum Einsetzen
des Stopfens und zur Lagebestimmung, wenn die Greifvorrichtung die freie Bewegung
verhindert, nur linear und zwangsweise um eine Entfernung zu bewegen, die dem Abstand
zwischen den beiden Vorrichtungen entspricht. Diese Schließvorrichtung weist sehr
große Dimensionen auf. Zur Erzielung einer ausreichenden Festigkeit und zur genauen
Lagerung der beweglichen Bauelemente ist die Konstruktion sehr aufwendig. Ferner ist
der Energiebedarf für den Betrieb dieser Schließvorrichtung sehr groß, da beim Zentrieren
stets der gesamte Rahmen auf der Stützvorrichtung um eine Achse verschwenkt werden
muß (DE-A-18 17 237).
[0004] Nach der US-A-29 83 089 ist eine Deckelverschließ- und Behälterfüllvorrichtung bekannt,
die eine sehr aufwendige Konstruktion aufweist und die daher in ihrer Handhabung sehr
umständlich ist.
[0005] Des weiteren ist durch die DE-A-22 10 753 eine Vorrichtung zum Verschließen von Behältern
mit einer exzentrisch angeordneten Ausgußtülle bekannt, die durch eine Antriebsmaschine,
die zwischen einer Ruhelage und einer Arbeitsstellung verschoben werden kann, in welcher
einer durch diese Antriebsmaschine getragene Zentriervorrichtung in die Peripherie
der Deckelwand des Behälters eingreift, der eine exzentrische Ausgußtülle aufweist,
derart, daß eine drehbare Kraftabgabewelle der Antriebsmaschine in eine zum Behälter
koaxiale Lage gebracht und darin gehalten wird, durch eine Abtastvorrichtung, die
exzentrisch von der Welle gehalten wird und als Teil der Welle mit dieser um einen
Umfang verschiebbar ist, dessen Mittelpunkt auf der Behälterachse liegt und dessen
Radius gleich dem Abstand zwischen der Achse der Tülle und der Behälterachse ist,
bis zu einer Eingriffslage mit der Tülle, und durch einen Verschließkopf, der exzentrisch
von der Welle in einer zur Abtastvorrichtung koaxialen Lage gehalten wird und längs
der eigenen Achse zwischen einer Ruhelage und einer Arbeitsstellung in der ein Eingriff
mit der Tülle erfolgt, verschiebbar ist, gekennzeichnet ist. Mit dieser Vorrichtung
ist das Verschließen von Behältern mit exzentrischen Tüllen möglich, wobei das Abtasten
der Lage der Tülle mit einer Einrichtung vorgenommen wird, die dieses Abtasten erleichtert
und beschleunigt, während gleichzeitig mit einer weiteren Einrichtung erreicht werden
soll, daß der ganze Arbeitszyklus der Vorrichtung vollständig automatisch abläuft
Um alle diese Funktionen durchzuführen, weist diese bekannte Vorrichtung eine Vielzahl
von komplizierten Bauteilen auf.
[0006] Durch die DE-A-25 40 864 ist eine Vorrichtung zum Anbringen von Schraubverschlüssen
an den Spundlöchern von Fässern mit einem durch eine Hubvorrichtung vertikal bewegbaren
und um eine vertikale Achse verschwenkbaren Ausleger und mit einer Zentriervorrichtung
sowie einer Schließvorrichtung bekannt, die durch Verschwenken des Auslegers nacheinander
über das Spundloch eines Fasses bringbar sind. Diese Vorrichtung ist in der Weise
ausgebildet, daß die Zentriervorrichtung mittels eines Aufnahmeflansches mit dem Ausleger
lösbar verbunden ist und an dem Aufnahmeflansch ein Halterohr mit außenwandig ausgebildeten
Gelenken für Suchfinger angeordnet ist, deren Schäfte durch Durchbrechungen des Mantels
des Halterohres geführt und mittels eines elastischen Ringes aus Gummi od.dgl.zusammenhaltbar
und deren dem Halterohr abgewandte Oberflächenabschnitte zur Mittelachse des Halterohres
ansteigend ballig mit koaxial zur Mittelachse des Halterohres angeordneten Führungszapfen
ausgebildet sind, wobei mittig zum Halterohr durch eine Durchbrechung in dem Aufnahmeflansch
mittels eines pneumatisch oder hydraulisch wirkenden Hubzylinders ein Zentrierdorn
vertikal bis zur Anlage an die Schäfte der Suchfinger verfahrbar ist, und darüber
hinaus in der Verschließvorrichtung ein Saugkopf zum Ansaugen der Faßverschlußdeckel
und ein Schraubkopf zum Aufschrauben der Faßverschlußdeckel auf das Gewinde des an
dem Faßspundloch angeordneten Faßspundlochstutzens an dem einen Endabschnitt eines
Aufnahmerohres angeordnet sind, dessen anderer Endabschnitt mit einer Drehantriebswelle
fest verbunden ist. Mit einer derart ausgebildeten Vorrichtung soll es nur möglich
sein, nicht nur nach der Befüllung eines Fasses den Verschlußdeckel auf das Spundloch
aufzusetzen und aufzuschrauben, sondern ohne Verwendung von langen, fertigungstechnischen
aufwendigen Ge windespindeln od.dgl. die jeweils erforderlichen Bewegungs- und Kraftübertragungsvorgänge
mittels hydraulisch oder pneumatisch wirkender Stellglieder zu bewirken, so daß auch
bei kleinen Baugrößen große Leistungen übertragen werden können.
[0007] Des weiteren ist aus der US-A-2 731 185 ein Stopfeneinschraubgerät mit einem Zentrier-
und Schraubkopf bekannt, der aus einem äußeren Zentrierring und einem darin gegen
Federdruck verschiebbaren Schraubkopf besteht, wobei dieser über eine Antriebswelle
mit winkelbeweglichen Gelenken mit einer Antriebseinrichtung verbunden ist. Bei diesem
Stopfeneinschraubgerät ist der Zentrierring so ausgebildet und profiliert, daß er
sich beim Einschrauben eines Stopfens in das Faßspundloch auf dem oberen umlaufenden
Rand des Faßspundlochstopfens abstützt und daher den Abmessungen und dem Durchmesser
des Faßspundlochstutzens angepaßt sein muß. Bei Faßspundlochstutzen mit anderen Abmessungen
ist dieser Zentrierring nicht verwendbar. Hinzu kommt, daß die Antriebswelle für den
Schraubkopf mit winkelbeweglichen Gelenken versehen ist, die aus an den Enden der
Antriebswelle angeordneten, scheibenförmigen, in kammerartigen Lagergehäusen angeordneten
Formkörpern als Teilkugelkupplungselemente mit kreisbogenförmig geformter umlaufender
Außenwandfläche bestehen, wobei sich das dem Schraubkopf benachbarte Teilkugelkupplungselement
über ein Kugellager an einem federbeaufschlagten zylindrischen Formkörper abstützt,
um auch Schiebungsbewegungen durchführen zu können. Die Verwendung einer beidseitig,
vermittels Teilkugelkupplungselementen gelagerten Antriebswelle erfordert eine aufwendige
und komplizierte Bauart, die störanfällig ist und die Herstellung des Stopfenein
schraubgerätes mit kleinen Abmessungen nicht zuläßt. Außerdem können die Teilkugelkupplungselemente
keine großen Winkelbewegungen ausführen. Bei einer Verschmutzung der Lagergehäuse
für die Teilkugelkupplungselemente erfolgt eine starke Beeinträchtigung der Winkelbewegungen
der Gelenke. Des weiteren weist eine Antriebswelle, die nur beidendseitig winkelbewegliche
Gelenke aufweist und vermittels dieser Gelenke gelagert ist, keine hohe Verwindungssteifigkeit
auf, so daß es beim Einschrauben eines Stopfens in ein stark verschmutztes oder verrostetes
Spundloch eines Fasses zu Verwindungen der Antriebswelle kommen kann.
[0008] Ferner ist durch die EP-A-065180 ein Stopfeneinschraubgerät für Fässer mit einem
Zentrier- und Schraubkopf, bestehend aus einem äußeren Zentrierring und einem in dessen
Innenraum angeordneten, gegen Federdruck verschiebbaren Schraubkopf,bekannt, der über
eine winkelbewegliche Gelenke aufweisende Antriebswelle mit einer Antriebseinrichtung
verbunden ist. Dieses Stopfeneinschraubgerät besteht aus einem Tragrahmen mit einer
oberen Tragplatte und einer unteren Tragplatte, auf der eine Zentrierplatte angeordnet
ist, die mit einer kreuzförmigen Durchbrechung versehen ist und deren die Durchbrechung
begrenzende Innenwandfläche sich in Richtung zum Zentrier- und Schraubkopf konisch
verjüngt und bodenseitig in einen senkrechten Wandabschnitt übergeht, wobei der Innendurchmesser
der von dem Wandabschnitt begrenzten Ausnehmung größer ist als der Durchmesser der
Antriebswelle, wobei in die Durchbrechung ein entsprechend profilierter Formkörper
mit einer sich in Richtung zum Zentrier- und Schraubkopf konisch verjüngenden Außenwandfläche
eingesetzt ist, wobei der Formkörper an seinem bodenseitigen Ende den sich auf der
Faßdeckelplatte während des Stopfenzentrier- und -einschraubvorganges abstützenden
Zentrierring trägt und mit einem auf der Zentrierplatte liegenden Abschnitt mit einer
Führungsplatte verbunden ist, die an mindestens drei an der unteren Tragplatte des
Tragrahmens befestigten Führungsbolzen längsverschieblich und schwenkbar gegen den
Druck von Federn gehalten ist, und wobei die Antriebswelle aus einem mit der Antriebseinrichtung
verbundenen Wellenteil und einem den Schraubkopf tragenden Wellenteil besteht, wobei
beide Wellenteile über ein Doppelkreuzgelenk miteinander verbunden sind. Mit einem
derart ausgebildeten Stopfeneinschraubgerät soll ein vollautomatisches Einschrauben
von Stopfen in das Gewinde des an dem Faßspundloch angeordneten Faßspundlochstutzens
möglich sein, wobei neben einem selbsttätigen Zentrieren auch ein Ausgleichen an eine
Schrägstellung des Stopfens erfolgen soll. Dadurch, daß dieses Stopfeneinschraubgerät
mit einem Zentrier- und Schraubkopf arbeitet, der mit einer konischen Zentrierfläche
versehen ist, ist eine Schrägstellung und somit ein Verkanten des Schraubstopfens
nicht vermeidbar, so daß ein einwandfreies Auf- oder Einschrauben von Schraubstopfen
und Schraubkappen in das Gewinde des Faßfüllstutzens nicht immer gewährleistet ist.
Ist durch eine Beschädigung der Faßfüllstutzen zur Faßdeckelplatte verkantet, d.h.
abgebogen, so daß die Faßfüllstutzenlängsachse nicht im rechten Winkel zur Ebene
der Faßdeckelplatte verläuft, dann ist mit diesem bekannten Stopfeneinschraubgerät
kein Anpassen an diese besondere Faßfüllstutzenstellung möglich, da der Zentrier-
und Schraubkopf trotz seiner konischen Innenwandausgestaltung sich nicht dieser
besonderen Stellung des Faßfüllstutzens anpassen kann.
[0009] Die Erfindung löst die Aufgabe, ein Schraubkappeneinund -ausschraubgerät für Fässer
zu schaffen, das nicht nur ein Zentrieren des Schraubkopfes auf die Füllöffnung des
Faßfüllstutzens und einen Ausgleich bei einer Schrägstellung der Verschlußschraubkappe
selbsttätig durchführt, sondern sich selbsttätig während des Zentriervorganges auf
die Längsachse des Faßfüllstutzens ausrichtet, auch wenn der Füllstutzen zur Ebene
der Faßdeckelplatte abgebogen oder eine Schrägstellung aufweisen sollte, und bei dem
sich der Zentrier- und Schraubkopf selbsttätig aus einer Schrägstellung in die senkrechte
Ausgangsposition zurückstellt und das darüber hinaus ein Zentrieren mit hoher Genauigkeit
ermöglichst, so daß auch Schraubkappen mit einem feinen Gewinde in das Gewinde des
Füllstutzens mit großer Genauigkeit und mühelos einschraubbar sind.
[0010] Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.
[0011] Des weiteren sieht die Erfindung eine Ausgestaltung der Schraubkappenein- und -ausschraubvorrichtung
vor, nach der die Vorrichtung aus einem in senkrechter Richtung verfahrbaren, senkrechten
Tragarm, an den ein Tragrahmen angeschlossen ist, einem Führungszylinder, der durch
den Tragrahmen hindurchgeführt ist und der obenseitig eine Antriebseinrichtung für
den Schraubschlüssel trägt, einem aus einem im Innenraum des Führungszylinders gehaltenen
und längsverschieblichen zylindrischen Hohlkörper mit bodenseitig ausgebildetem Zentrierring
und einem Schraubschlüssel besteht, der im Innenraum des zylindrischen Hohlkörpers
angeordnet und mit der mit der Antriebseinrichtung verbundenen und im Innenraum des
Führungszylinders und des zylindrischen Hohlkörpers des Zentrierelementes angeordneten
Antriebswelle verbunden ist, wobei der Führungszylinder im Innenraum der den Führungszylinder
umgebenden zylindrischen Schrauben druckfeder angeordnet ist, die sich einendseitig
an dem Tragrahmen und mit ihrem anderen Ende an dem freibeweglich in dem Tragrahmen
gelagerten Führungszylinder abstützt.
[0012] Des weiteren sieht die Erfindung eine Ausgestaltung der Schraubkappenein- und -ausschraubvorrichtung
vor, die in der Weise ausgebildet ist, daß an dem senkrecht verfahrbaren, senkrechten
Tragarm als Tragrahmen eine Tragkonsole aus einem oberen, waagerechten Ringkörper
und einem mittels vorzugsweise seitlicher Abstandsarme in einem Abstand von diesem
angeordneten, unteren waagerechten Ringkörper angeordnet ist, daß in den miteinander
korrespondierenden Öffnungen der beiden Ringkörper der Tragkonsole der Führungszylinder
um seine Längsachse verschwenkbar angeordnet ist, der sich mit einem umlaufenden Außenring
benachbart zu seinem unteren Ende auf dem unteren Ringkörper abstützt und der von
der den Führungszylinder umgebenden zylindrischen Schraubendruckfeder beaufschlagt
ist, die sich bodenseitig auf dem Außenring des Führungszylinders und im oberen Bereich
an dem oberen Ringkörper der Tragkonsole abstützt, wobei die zylindrische Schraubendruckfeder
zwischen dem oberen Ringkörper der Tragkonsole und dem Außenring des Führungszylinders
eingespannt ist, daß der Führungszylinder an seinem oberen Ende als Antriebseinrichtung
für den Schraubschlüssel einen Luftmotor mit zwei Anschlüssen für die Steuerung des
Aufschraub- und des Abschraubvorganges oder einen anderen geeigneten Antrieb mit einer
im Innenraum des Führungszylinders angeordneten senkrechten Antriebswelle für den
Schraubschlüssel trägt, die um ihre senkrechte Längsachse verdrehbar und die gegen
den Druck einer zylindrischen Schraubendruckfeder längsverschieblich sowie an ihrem
bodenseitigen Ende mit dem mit der Schraubkappe in mechanische Wirkverbindung bringbaren
Schraubschlüssel versehen ist, daß im Innenraum des Führungszylinders als Zentrierelement
ein zylindrischer Hohlkörper angeordnet ist, der in Führungszylinderlängsrichtung
gegen den Druck einer zylindrischen Schraubendruckfeder längsverschieblich ist und
der an seinem unteren Ende den Zentrierring trägt, dessen ringförmige Innenwandfläche
sich zum bodenseitigen freien Ende hin konisch erweitert, wobei die konisch sich nach
oben hin verjüngende Innenwandfläche des Zentrierringes als Anlagefläche auf dem umlaufenden
Aufsetzrand der ringförmigen Randwulst des Füllstutzens in einen oberen waagerechten
Ringabschnitt übergeht, an den sich unter Zwischenschaltung eines stufenförmigen Abschnittes
mit einer senkrechten und einer waagerechten Ringfläche die Innenwandfläche des zylindrischen
Hohlkörpers des Zentrierelementes anschließt, dessen Innenraum zum Aufnehmen und Halten
einer Schraubkappe an dem Schraubschlüssel vermittels Vakuum mit einer Vakuumerzeugungseinrichtung
verbunden ist, und daß die konisch sich zum Ende hin erweiternde Innenwandfläche des
Zentrierringes so bemessen ist, daß bei einem Aufsetzen des Zentrierringes auf den
Füllstutzen des Fasses, Behälters u.dgl. die außenliegende Randwulst des Füllstutzens
übergriffen wird.
[0013] Bei einer derart ausgebildeten Schraubkappenein- und -ausschraubvorrichtung ist der
Zentrier- und Schraubkopf vermittels einer zylindrischen Schraubendruckfeder, die
den Zentrier- und Schraubkopf umgibt, in einem höhenverfahrbaren Tragrahmen so gehalten,
daß der Zentrier- und Schraubkopf um seine Längsachse derart verschwenkbar ist, daß
sich der Zentrier- und Schraubkopf mit seiner Längsachse auf jede Längsachse des Faßfüllstutzens
ausrichten kann, und zwar unabhängig davon, in welcher Winkelstellung sich die Längsachse
des Faßfüllstutzens zur Längsachse des Fasses bzw. zur Ebene der Faßdeckelplatte befindet.
Durch die Lagerung des Zentrier- und Schraubkopfes vermittels eines federndelastischen
Elementes, insbesondere einer zylindrischen Schraubendruckfeder,ist der Zentrier-
und Schraubkopf in jede zur Füllstutzenlängsachse abweichende Winkelstellung oder
in jede mit der sich bei von der Senkrechten abweichenden Füllstutzenlängsachse bei
einem zur Deckelebene des Fasses, Behälters od.dgl. abgebogenen Füllstutzen ergebenden
Stellung übereinstimmenden Stellung überführbar oder aus jeder Winkelstellung in die
senkrechte Stellung selbsttätig rückstellbar, so daß der Zentrier- und Schraubkopf
vermittels dieses federnd-elastischen Elementes auch aus einer Schrägstellung in seine
senkrechte Ausgangsposition selbsttätig rückführbar ist. Es ist somit immer ein Ausrichten
auf die jeweils gegebene Längsachse des Faßfüllstutzens möglich, so daß dann bei erfolgter
Ausrichtung auf die Füllstutzenlängsachse die Schraubkappe sicher in das Gewinde
des Faßfüllstutzens einschraubbar ist. Ein sicheres Einschrauben von Schraubkappen
in das Gewinde von Faßfüllstutzen ist auch dann gewährleistet, wenn feine Gewinde
verwendet werden, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung im Prinzip überall auch
dort letztlich eingesetzt werden kann, wo ein Ausrichten und Zentrieren für die Durchführung
eines Einschraub- oder Ausschraubvorganges erforderlich ist.
[0014] Das genaue Zentrieren auf den Faßfüllstutzen wird unterstützt durch die spezielle
Innenwandausgestaltung des Zentrierringes, welches das äußere Zentrierelement des
Zentrier- und Schraubkopfes darstellt. Die Innenwandfläche des Zentrierringes ist
auf die Randausgestaltung des Faßfüllstutzens im Bereich seiner Füllöffnung ausgerichtet,
so daß durch das Zusammenwirken dieser Randausgestaltung mit der Innenwandflächenausgestaltung
des Zentrierelementes ein äußerst genaues Zentrieren nicht nur für den Einschraubvorgang,
sondern auch für den Ausschraubvorgang gewährleistet ist.
[0015] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
[0016] Im folgenden wird der Gegenstand der Erfindung in den Zeichnungen erläutert. Es zeigt
Fig. 1 teils in Ansicht, teils in einem senkrechten Schnitt die Schraubkappenein-
und -ausschraubvorrichtung,
Fig. 2 teils in Ansicht, teils in einem senkrechten Schnitt eine vergrößerte Wiedergabe
des unteren Teiles der Schraubkappenein- und -ausschraubvorrichtung,
Fig. 3 in einem vergrößerten senkrechten Teilschnitt das Zusammenwirken des Zentrierringes
der Schraubkappenein- und -ausschraubvorrichtung mit dem Faßfüllstutzen, und
Fig. 4 in einer schematischen Darstellung einen Annäherungsschalter.
[0017] Die in Fig. 1 mit 10 bezeichnete Vorrichtung ist für das Ein- und Ausschrauben von
mit Gewinden versehenen Schraubkappen 115 in das Gewinde von Füllstutzen 105 von Fässern,
Behältern od.dgl. 100, die mit Faßspundlochstutzen bzw. Füllstutzen 105 versehen
sind, vorgesehen. Neben Schraubkappen 115 können mittels der Vorrichtung 10 auch andersartig,
jedoch mit einem Gewinde, versehene Verschlußelemente in Faßfüllstutzen eingeschraubt
oder aus Faßfüllstutzen herausgeschraubt bzw. abgeschraubt werden.
[0018] In Fig 1 ist bei 100 ein Faß, Behälter od.dgl. angedeu tet, dessen obere Deckelplatte
101 mit einer Durchbrechung bzw. dem Spundloch 102 versehen ist. Im Bereich dieser
Durchbrechung 102 ist ein Füllstutzen 105 an der oberen Faßdeckelplatte 101 angeordnet,
dessen Füllöffnung mit 106 bezeichnet ist. Dieser Füllstutzen 105 ist mit einem Innengewinde
107 versehen. Der die Füllöffnung 106 begrenzende umlaufende Rand 110 weist eine außenliegende
ringförmige Randwulst 111 auf, die mit einem waagerechten und in der Ebene der Füllöffnung
106 des Füllstutzens 105 liegenden Aufsetzrand 112 versehen ist, der plan ausgebildet
ist. Dieser Aufsetzrand 112 geht unter Ausbildung eines kreisbogenförmigen Abschnittes
114 in die Füllstutzenaußenwand 113 über (Fig. 3).
[0019] Das Verschließen der Füllöffnung 106 des Faßfüllstutzens 105 erfolgt bei dem in Fig.
1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel mittels einer Schraubkappe 115, die aus Kunststoff
oder einem anderen geeigneten metal lischen Werkstoff besteht und die mit einem eingezogenen
Boden versehen ist, wobei der umlaufende Wandabschnitt des eingezogenen Bodens mit
einem Außengewinde 116 versehen ist (Fig. 2). Die Schraubkappenausgestaltung ist derart,
daß die Schraubkappe 115 mit ihrem Außengewinde 116 in das Innengewinde 107 des Füllstutzens
105 einschraubbar ist. Um die Schraubkappe 115 für das Einschrauben oder Ausschrauben
erfassen zu können, worauf nachstehend noch näher eingegangen wird, weist die Schraubkappe
115 in dem vom eingezogenen Boden ausgebildeten Innenraum 117 an dem mit 118 bezeichneten
Boden der Schraubkappe 115 bei 119 angedeutete Eingriff- bzw. Mitnahmeelemente, z.B.
in Form von flügelartig ausgebildeten Abschnitten, auf. Jedoch auch andersartig ausgebildete
Schraubkappen oder auch Schraubstopfen können mit der Vorrichtung 10 eingeschraubt
und ausgeschraubt werden, wenn diese Verschlußelemente mit einem Außengewinde und
mit Eingriff- und Mitnahmeelementen versehen sind, in die die entsprechenden Einrichtungen
der Vorrichtung 10 eingreifen, um das Verschlußelement um seine mittige Achse für
das Einschrauben und Ausschrauben verdrehen zu können.
[0020] Die Schraubkappenein- und -ausschraubvorrichtung 10 besteht aus einem Zentrier- und
Schraubkopf 120, einem äußeren Zentrierelement 130, einem mit der Schraubkappe 115
in Wirkverbindung bringbaren Schraubschlüssel 140 und einer Antriebseinrichtung 150
für den Schraubschlüssel.
[0021] Nach Fig. 1 ist an einem senkrechten Tragarm 20, der senkrecht in Pfeilrichtung X
mittels einer in der Zeichnung nicht dargestellten Antriebseinrichtung verfahrbar
ist, ein Tragrahmen 30 so angeschlossen,daß dieser zu dem Tragarm 20 seitlich auskragend
ist. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Tragrahmen 30 beidseitig an Tragarmen
20 zu befestigen Der Tragarm 20 kann auch zusätzlich in waagerechter Richtung verfahrbar
sein.
[0022] Dieser Tragrahmen 30 ist als Tragkonsole 31 ausgebildet. Diese Tragkonsole 31 besteht
aus einem oberen waagerechten Ringkörper 32 und einem mittels Abstandsarmen 34 in
einem Abstand von dem Ringkörper 32 angeordneten, unteren waagerechten und parallel
zu dem Ringkörper 32 verlaufenden Ringkörper 33, wobei die beiden mittigen Öffnungen
der beiden Ringkörper 32, 33 mit 32a, 33a bezeichnet sind.Diese beiden Öffnungen 32a,
33a der beiden Ringkörper 32, 33 der Tragkonsole 31 sind miteinander korrespondierend.
Der Durchmesser der beiden Öffnungen 32a, 33a der Ringkörper 32, 33 kann gleich sein;
es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Durchmesser der Öffnung 32a des oberen
Ringkörpers 33 gegenüber dem Durchmesser 33a des unteren Ringkörpers 33 etwas größer
zu bemessen.
[0023] Diese Tragkonsole 31 nimmt den Zentrier- und Schraubkopf 120 auf, der - wie nachstehend
noch näher beschrieben wird - in der Tragkonsole 31 um seine Längsachse verschwenkbar
bzw beweglich gelagert ist, wobei dieser Zentrier- und Schraubkopf aus einem Führungszylinder
40, dem äußeren Zentrierelement 130 und dem Schraubschlüssel 140 besteht, so daß
bei einem senkrechten Verfahren des Tragarmes 20 mit der Tragkonsole 31 auch der Zentrier-
und Schraubkopf 120 an diesem Verfahren teilnimmt. Die die beiden Ringkörper 32,
33 der Tragkonsole 31 in einem Abstand haltenden Abstandsarme 34 sind am äußeren Umfangbereich
der beiden Ringkörper 32, 33 befestigt. Der Außendurchmesser der beiden Ringkörper
32, 33 ist gleich bemessen.
[0024] In den beiden miteinander korrespondierenden Öffnungen 32a, 33a der beiden Ringkörper
32, 33 der Tragkonsole 31 ist der Führungszylinder 40 angeordnet, der beidseitig
aus den von den beiden Ringkörpern 32, 33 gebildeten Ebene mit einem Abschnitt herausgeführt
ist (Fig. 1 und 2). Das obere Ende des Führungszylinders ist mit 40a, sein unteres
Ende mit 40b und sein Innenraum mit 40c bezeichnet.
[0025] Benachbart zu seinem unteren Ende 40b weist der Führungszylinder 40 an seiner Außenwandfläche
einen umlaufenden Außenring 41 auf, der als Tragring für ein federndelastisches Element
ausgebildet ist. Der Außenring 41 ist fester Bestandteil des Führungszylinders 40,
der als zylindrisches Rohr ausgebildet ist. Der Außenumfang des Außenringes 41 des
Führungszylinders 40 ist derart bemessen, daß sich der Außenring 41 auf der dem Ringkörper
32 zugekehrten Innenwandfläche des Ringkörpers 33 der Tragkonsole 31 abstützt. Damit
der Führungszylinder 40 in jede erforderliche Schräglage gebracht werden kann bzw.
sich jeder erforderlichen Schräglage anpassen kann, ist der Abschnittsbereich des
Außenringes 41 des Führungszylinders 40 auf dem Ringkörper 33 entsprechend ausgebildet,
wobei diese Ausgestaltung z.B. derart sein kann, daß die äußere, umlaufende Auflagefläche
des Außenringes 41 mit einer Ringwulst mit einem teilkreisförmigen Abschnitt versehen
ist, während die Auflagefläche für den Außenring 41 auf dem Ringkörper 33 mit einer
entsprechend profilierten ringförmigen Ausnehmung versehen ist, so daß ein Abrollen
des Außenringes 41 mit seiner wulstartigen Außenprofilierung in der Ringnut oder
nutförmigen Ausnehming im Ringkörper erfolgen kann. Des weiteren besteht die Möglichkeit,
den Ringkörper 33 federnd-elastisch auszubilden, so daß bei einseitiger Belastung
des Ringkörpers 33 dieser belastete Abschnitt z.B. in Pfeilrichtung Y ausweichen,
d.h. der Ringkörper in diesem Bereich abbiegen kann. Bei dieser Ausgestaltung sind
dann die Abstandsarme 34 ebenfalls federnd-elastisch ausgebildet, so daß eine Lagenänderung
des Ringkörpers 33 in seinem durch den Führungszylinder 40 belasteten Abschnitt zusammen
mit den Abstandsarmen 34 gegenüber dem starren Ringkörper 32 möglich ist.
[0026] Die Lagerung und Halterung des Führungszylinders 40 in den Tragrahmen 30 erfolgt
mittels des federnd-elastischen Elementes, welches bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel als zylindrische Schraubendruckfeder 42 ausgebildet ist, die
den Führungszylinder 40 umgibt, so daß dieser im Innenraum der Schraubendruckfeder
42 angeordnet ist. Das obere Ende der Schraubendruckfeder 42 ist mit 42a und das
untere Ende der Schraubendruckfeder mit 42b bezeichnet. Diese Schraubendruckfeder
42 ist zwischen dem oberen Ringkörper 32 der Tragkonsole 31 und dem Außenring 41 des
Führungszylinders 40 eingespannt, und zwar derart, daß sich die Schraubendruckfeder
42 mit ihrem oberen Ende 40a an der Innenwandfläche des oberen Ringkörpers 32 und
mit ihrem unteren Ende 42b an dem Außenring 41 des Führungszylinders 40 abstützt.
In den Abstützbereichen der Schraubendruckfeder 42 an dem Ringkörper 32 und an dem
Außenring 41 des Führungszylinders 40 sind der Ringkörper 32 und der Außenring 41
entsprechend profiliert ausgebildet, damit ein seitliches Ausweichen der Schraubendruckfeder
42 mit ihrem oberen Ende 42a oder mit ihrem unteren Ende 42b nicht möglich ist. Aufgrund
dieser Halterung des Führungszylinders 40 mittels der Schraubendruckfeder 42 in der
Tragkonsole 31 ist der Führungszylinder 40 und alle mit diesem verbundenen nachstehend
näher beschriebenen Elemente um die Führungszylinderlängsachse verschwenkbar, d.h.
der Führungszylinder 40 ist in Pfeilrichtung X2 mit seinem unteren Bereich um einen
z.B. bei 45 in Fig. 2 angedeuteten Schwenkpunkt verschwenkbar bzw. verschiebbar.
[0027] Der Führungszylinder 40 trägt an seinem oberen Ende 40a eine Abschlußplatte 46, die
lösbar oder fest mit der umlaufenden Wandung des Führungszylinders 40 verbunden ist.
Auf dieser Abschlußplatte 46 ist die Antriebseinrichtung 150 für den Schraubschlüssel
140 angeordnet. Bei dem in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Antriebseinrichtung
in an sich bekannter Weise als Luftmotor 50 ausgebildet, der zur Umsteuerung der Umlaufrichtung
der mit dem Luftmotor 50 verbundenen Antriebswelle 53 mit zwei Anschlüssen 51, 52
versehen ist. Luftdruckbetriebene Motoren sind in den verschiedensten Ausführungsformen
bekannt und können hier als Antriebseinrichtung 150 eingesetzt werden, wobei jedoch
auch andersartig ausgebildete Antriebseinrichtungen, wie z.B elektromotorische Antriebseinrichtungen
od.dgl. , zur Verwendung gelangen können.
[0028] Die Antriebswelle 53 des Luftmotors 50 ist durch eine Durchbrechung 47 in der Abschlußplatte
46 des Führungszylinders 40 und durch dessen Innenraum 40c hindurchgeführt. Das
bodenseitige freie Ende der Antriebswelle 53 trägt den Schraubschlüssel 140. Die Antriebswelle
ist längenveränderbar ausgebildet, d.h. die Antriebswelle ist so ausgebildet, daß
sie teleskopierbar ist, was in Pfeilrichtung X1 erfolgt. Des weiteren steht die Antriebswelle
53 unter der Einwirkung einer zylindrischen Schraubendruckfeder 56, die die Antriebswelle
53 im Innenraumbereich des Führungszylinders 40 umgibt und deren oberes Ende 56a sich
an einem oberen zylindrischen Abstützkörper 54 und mit ihrem unteren Ende 56b an
einem unteren Abstützring 55 abstützt, wobei der zylindrische Abstützkörper 54 und
der Abstützring 55 in einem Abstand voneinander angeordnet sind. Um diesen Abstand
ist die in diesem Bereich zweiteilig ausgebildete Antriebswelle 53 zusammenfahrbar.
Auf die Wirkungsweise der Schraubdruckfeder 56 wird nachstehend noch näher eingegangen.
Die Drehrichtung der Antriebswelle 53 ist durch den Pfeil X3 angedeutet.
[0029] Das äußere Zentrierelement 130 besteht aus einem zylindrischen Hohlkörper 60, der
beidseitig offen ausgebildet ist und der in dem Innenraum 40c des Führungszylinders
40 in Längsrichtung verschieblich angeordnet ist. Die Abmessungen des zylindrischen
Hohlkörpers 60 sind derart, daß der Hohlkörper 60 mit seiner Außenwandfläche an der
Innenwandfläche des Führungszylinders 40 geführt ist. Bei 80 ist eine Hubbegrenzung
für den zylindrischen Hohlkörper 60 angedeutet, die aus einem in der Wand des Führungszylinders
40 angeordneten Stift besteht, der in die Vorschubbahn des zylindrischen Hohlkörpers
60 hineinreicht. Die Außenwandfläche des Hohlkörpers 60 ist mit einer Längsnut 81
versehen, in die der Hubbegrenzungsstift eingreift, wobei gleichzeitig der Hubbegrenzungsstift
80 ein evtl. Verdrehen des zylindrischen Hohlkörpers 60 um seine Längsachse verhindert.
[0030] Dieser zylindrische Hohlkörper 60 steht unter der Einwirkung einer zylindrischen
Schraubendruckfeder 61, die oberhalb des Hohlkörpers 60 im Innenraum 40c des Führungszylinders
40, und zwar an der Innenwandfläche des Führungszylinders 40 anliegend angeordnet
ist, wobei sich diese Schraubendruckfeder 61 mit ihrem oberen Ende 61a an einer ringförmigen
Einziehung 48 am oberen Ende 40a des Führungszylinders 40 abstützt, während das untere
Ende 61b der Schraubendruckfeder 61 sich am oberen umlaufenden Rand des zylindrischen
Hohlkörpers 60 abstützt (Fig. 1 und 2).
[0031] Der zylindrische Hohlkörper 60 trägt an seinem unteren Ende einen Zentrierring 62.
Dieser Zentrierring 62 kann als besonderes Bauelement ausgebildet und mittels Schraubverbindungen
od.dgl. mit dem Hohlkörper 60 verbunden sein. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit,
das bodenseitige Ende des zylindrischen Hohlkörpers 60 zentrierringartig auszubilden.
Die ringförmige Innenwandfläche 63 des Zentrierringes 62 erweitert sich zum bodenseitigen
freien Ende 62a hin konisch, so daß sich die Innenwandfläche 63 nach oben hin konisch
verjüngt (Fig. 2 bis 3). Diese Innenwandfläche 63 des Zentrierringes 62 ist derart
ausgebildet und bemessen, daß bei einem Aufsetzen des Zentrierringes 62 auf den umlaufenden
Rand 110 des Faßfüllstutzens 105 dieser umlaufende Füllstutzenrand 110 um- bzw. übergriffen
wird. Des weiteren ist die Innenwandfläche 63 des Zentrierringes 62 der Ausgestaltung
des Randes 110 des Füllstutzens 105 eines Fasses, Behälters od.dgl. 100 nachgebildet.
Hierzu geht vom bodenseitigen Ende 62a die Innenwandfläche 63 des Zentrierringes 62
in eine besonders ausgestaltete Anlagefläche 64 über, die aus einem oberen waagerechten
Ringabschnitt 65 besteht, der unter Ausbildung eines stufenförmigen Abschnittes 66
in eine senkrechte Ringfläche 67 und eine waagerechte Ringfläche 68 in die Innenwandfläche
des zylindrischen Hohlkörpers 60 übergeht. Der vom Zentrierring 62 umschlossene Innenraum
ist bei 69 angedeutet (Fig. 3).
[0032] Der Innenraum des zylindrischen Hohlkörpers 60 und unter Umständen auch der Innenraum
des Führungszylinders 40, da der zylindrische Hohlköper 60 beidseitig offen ausgebildet
ist, steht mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Vakuumerzeugungseinrichtung
in Verbindung, vermittels der im Innenraum des zylindrischen Hohlkörpers 60 ein Vakuum
erzeugt wird, um über dieses Vakuum eine Schraubkappe 150 ansaugen zu können, um diese
für den Einschraubvorgang an dem Schraubschlüssel 140 zu halten. Der am freien Ende
der Antriebswelle 53 angeordnete Schraubschlüssel 140 ist so ausgebildet, daß der
Schraubschlüssel 140 in die Eingriff- und Mitnahmeelemente 119 der Schraubkappen 115
eingreifen kann, so daß bei einer Rechtsdrehung oder einer Linksdrehung des Schraubschlüssels
140 die Schraubkappe 115 entweder für den Einschraubvorgang oder für den Ausschraubvorgang
mitgenommen wird. Der Verbindungsstutzen für den Anschluß der Vakuumerzeugungseinrichtung
ist in der Wand des zylindrischen Hohlkörpers 60 angeordnet und mit 90 in Fig. 2 bezeichnet.
[0033] Um die Einschraubtiefe und das Einschraubdrehmoment für die Schraubkappen 115 zu
überwachen und zu steuern, trägt die Antriebswelle 53 für den Schraubschlüssel 140,
und zwar oberhalb des Schraubschlüssels 140, eine waagerechte Meßscheibe 70, wobei
der Abstand von der Meßscheibe 70 zum unteren Ende des Schraubschlüs sels 140 etwa
der Länge des Schraubschlüssels 140 entspricht. Der Außendurchmesser der Meßscheibe
70, die die in Fig. 2 dargestellte Lage einnimmt, entspricht in etwa dem Innendurchmesser
des zylindrischen Hohlkörpers 60 des Zentrierelementes 130, so daß bei einem Absenken
oder Anheben des Schraubschlüssels 140 die Meßscheibe 70 an dieser Verfahrbewegung
in Pfeilrichtung X6 teilnimmt.
[0034] Die Meßscheibe 70 weist an ihrem Außenumfang eine Anzahl von in gleichen Abständen
voneinander angeordneten Ausnehmungen, wie Kerben, Nuten oder andersartig ausgebildeten
Vertiefungen 71 äuf. In der Wand 60d des zylindrischen Hohlkörpers 60 des Zentrierelementes
130 ist in der Bewegungsbahn der Meßscheibe 70 ein Annäherungsschalter 75 angeordnet,
der in an sich bekannter Weise ausgebildet ist und aus einer Verstärkerschaltung 76
einer Schwingkreisspule 77 und einer Abschirmung 78 besteht, wobei der Linienverlauf
des aufgebauten Feldes bei 79 angedeutet ist (Fig. 4). Bei diesem Annäherungsschalter
75 handelt es sich um ein elektronisches Schaltelement, das anzeigt, ob sich Metallteile
auf eine bestimmte Entfernung genähert haben oder nicht. Induktive Annäherungsschalter
bestehen aus einem Oszillator, der die Primärseite eines Transformators mit Spannung
versorgt. Die zu erfassenden Metallteile wirken als Sekundärseite. Bei Annäherung
wird ein Wirbelstrom induziert. Dies führt zu einem Anstieg des Primärstroms, der
bei einer bestimmten Schwelle registriert wird. Dadurch kommt es zu einer Änderung
des Ausgangssignals. Ein induktiver Annäherungsschalter ist dann einsetzbar, wenn
die Meßscheibe 70 aus metallischen Werkstoffen besteht. Besteht jedoch die Meßscheibe
70 aus nicht-metallischen Werkstoffen, wie z.B. Kunststoffen, dann ist es vorteilhaft,
wenn an den Grundflächen der einzelnen Ausnehmungen 71 am Umfang der Meßscheibe 70
Plättchen aus metallischen Werkstoffen angeordnet sind, wobei jedoch dann auch der
Umfangsbereich der Meßscheibe 70 mit einer metallischen Beschichtung versehen sein
muß. Kapazitive Annäherungsschalter sprechen bei Annäherung von nicht-metallischen
Materialien an und werden dann eingesetzt, wenn die Meßscheibe 70 nicht aus metallischen
Werkstoffen besteht.
[0035] Die Anordnung des Annäherungsschalters 75 in der Wand des zylindrischen Hohlkörpers
60 erfolgt in dem dem Zentrierring 62 benachbarten Bereich. Es besteht auch die Möglichkeit,
den Annäherungsschalter 75 in der Wand des zylindrischen Hohlkörpers 60 längsverschieblich
anzuordnen, was dann von Vorteil ist, wenn Schraubkappen 115 unterschiedlicher Stärke
eingeschraubt oder ausgeschraubt werden sollen.
[0036] Die Meßscheibe 70 in Verbindung mit dem Annäherungsschalter 75 wird in der Weise
eingesetzt, daß bei Inbetriebnahme der Antriebseinrichtung 150 dann die Antriebswelle
53 und somit auch der Schraubschlüssel 140 in Umdrehung versetzt wird. Beim Einschrauben
der Schraubkappe 115 in das Gewinde des Faßfüllstutzens 105, und zwar bei gleichzeitigem
kontinuierlichen Absenken des Schraubschlüssels 140 aufgrund der mittels der Schraubdruckfeder
56 beaufschlagten Antriebswelle 53, senkt sich auch die Meßscheibe 70 langsam ab und
kommt dabei in den Bereich des Annäherungsschalters 75, wodurch Impulse ausgelöst
werden, die über entsprechende, in der Zeichnung nicht dargestellte Einrichtungen
zu Steuerzwecken verwendet werden. Dabei wird gleichzeitig eine Aussage gemacht,
daß die Einschraubtiefe fast erreicht ist. Die ankommenden Impulse können z.B. in
einem Rechner ausgewertet und zu der jeweils erforderlichen Steuerung der Einschraubtiefe
und des Einschraubdrehmomentes herangezogen werden. Wenn keine Impulse mehr abgegeben
werden, dann bleibt der Luftmotor selbsttätig stehen. Es ist dann das Einschraubmoment
und damit auch die endgültige Einschraubtiefe erreicht. Eine Überwachung des Einschraubdrehmomentes
ist über diesen Weg somit möglich.
[0037] Die Länge des senkrechten Wandabschnittes 67 der Innenwandfläche 63 des konisch sich
zu seinem Ende hin innenseitig verjüngenden Zentrierringes 62 beträgt genau die Einschraubtiefe
der Schraubkappe 115 bzw. 5 bis 10 mm.
[0038] Für die federnd-elastische Aufhängung des Führungszylinders 40 in der Tragkonsole
31 können anstelle der den Führungszylinder 40 umgebenden Schraubendruckfeder 42
mehrere, in gleichen Abständen voneinander und vorzugsweise in einem Abstand vom Umfang
des Führungszylinders 40 angeordnete Schraubendruckfedern vorgesehen sein, die sich
mit ihren oberen Enden an dem oberen Ringkörper 32 der Tragkonsole 31 und mit ihren
unteren Enden auf dem umlaufenden Außenring 41 an der Außenwand des Führungszylinders
abstützen, so daß diese Schraubendruckfedern ringartig um den Führungszylinder 40
herum angeordnet sind.
[0039] Anstelle einer einzigen Schraubendruckfeder 42d oder von mehreren ringförmig um den
Führungszylinder 40 angeordneten Schraubendruckfedern können auch andersartig ausgebildete
federnd-elastische Elemente zur Anwendung kommen. Wesentlich ist jedoch, daß eine
Ausbildung und Anordnung dieser Elemente derart ist, daß der Führungszylinder 40 in
der Tragkonsole 31 derart verschwenkbar ist, daßsich der Führungszylinder 40 und somit
der Zentrier- und Schraubkopf 120 auf die jeweils vorgegebene Längsachse des Faßfüllstutzens
105 ausrichten kann. Aus diesem Grunde sind auch die öffnungen 32a,33a der beiden
Ringkörper 32,33 der Tragkonsole 31 so bemessen, daß der Führungszylinder um die z.B.
bei 45 angedeutete Schwenkachse in Pfeilrichtung Y1 , Y2 verschwenken kann, vorausgesetzt,
daß der Zentrierring 62 nicht auf dem Füllstutzen 105 eines Fasses, Behälters od.dgl.
100 aufsitzt, um die bodenseitige Verschwenkbarkeit in Pfeilrichtung Y2 nicht zu beeinträchtigen.
[0040] Die Schraubkappenein- und -ausschraubvorrichtung 10 arbeitet wie folgt:
[0041] Um eine Schraubkappe 115 aus dem Füllstutzen 105 eines Fasses 100 herauszuschrauben,
wird der Zentrier- und Schraubkopf 120 der Vorrichtung 10 durch Verfahren des Tragarmes
in eine oberhalb des Füllstutzens 105 liegende Position gebracht. Es erfolgt dann
ein Absenken des Zentrier- und Schraubkopfes 120 in die in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigte
Position, bei der der Zentrierring 62 mit seiner konischen Innenwandfläche 63 den
umlaufenden Rand 110 des Fassfüllstutzens 105 übergreift, wobei die konisch verlaufende
Innenwandfläche 63 an dem kreisbogenförmigen Abschnitt 114 der Randwulst 111 des
Füllstutzens 105 zur Anlage kommt (Fig.3). In dieser Position des Zentrierringes
62 liegt dessen waagerechter Ringabschnitt 65 auf dem Aufsetzrand 112 der Randwulst
111 des Faßfüllstutzens 105 auf. Aufgrund der entsprechenden und bemessenen Ausgestaltung
des stufenförmigen Abschnittes 66 der Innenwandfläche 63 des Zentrierringes 62 ergibt
sich ein Abstand zwischen der waage rechten Ringfläche 68 und dem Aufsetzrand 112
der Randwulst 111 des Faßfüllstutzes 105, der in etwa der in Fig 3 mit H angedeuteten
Höhe entspricht. Dieser Abstand H ermöglicht beim Herausschrauben der Schraubkappe
115 aus dem Gewinde des Faßfüllstutzens 105 ein Anheben der Schraubkappe 115 derart,
daß dann bei einem weiteren Anheben des Zentrier- und Schraubkopfes 120 bei gleichzeitiger
Durchführung einer Drehbewegung der Schraubkappe 115 vermittels des in die Schraubkappe
115 eingreifenden Schraubschlüssels 140 bei gleichzeitiger Inbetriebnahme der Antriebseinrichtung
150 die Schraubkappe 115 aus dem Gewinde des Faßfüllstutzens 105 herausgeschraubt
wird. Während dieses Vorganges ist die Vakuumerzeugungseinrichtung in Betrieb genommen,
so daß in dem Innenraum des zylindrischen Hohlkörpers 60 ein Vakuum erzeugt wird,
das ein Halten der Schraubkappe 115 an dem Schraubschlüssel 140 bzw. durch die Dichtfläche
68 und der seitlich auskragenden und umlaufenden Wandfläche 115a der Schraubkappe
115 ermöglicht (Fig.3). Dadurch wird gleichzeitig eine Dichtung erzeugt, damit vermittels
des Vakuums die Schraubkappe 115 angesogen werden kann. Dieser Schraubschlüssel 140
ist bodenseitig kopfartig ausgebildet,um eine Anlagefläche für die Schraubkappe 115
zu schaffen. Die Zentrierung und Ausrichtung des Zentrier- und Schraubkopfes 120 bzw.
des Zentrierringes 62 auf dem umlaufenden Rand des Faßfüllstutzens 105 erfolgt durch
das Zusammenwirken der Innenwandflächenausgestaltung des Zentrierringes 62 und der
Ausgestaltung des umlaufenden Randes 110 des Faßfüllstutzens 105. Da der Zentrier-
und Schraubkopf 120 in Bezug auf seine Längsachse veränderbar in dem Tragrahmen 30
bzw. der Tragkonsole 31 angeordnet und federbeaufschlagt ist, erfolgt ein selbsttätiges
Ausrichten des Zentrierringes 62 auf den Faßfüllstutzen 105, auch wenn dieser zu
der Faßdeckelplatte 101 des Fasses 100 keine senkrechte Stellung einnehmen sollte.
Ist die Schraubkappe von dem Gewinde des Faßfüllstutzens 105 abgehoben, dann wird
der Zentrier- und Schraub kopf 120 vermittels der Schraubendruckfeder 42 in seine
senkrechte Ausgangsstellung entsprechend Fig.1 und 2 zurückgeführt. Während des Ausschraubvorganges
der Schraubkappe 115 steht der Schraubschlüssel 140 in Wirkverbindung mit der Schraubkappe
und wird vermittels der Antriebseinrichtung 150 über die Antriebswelle 53 in Umdrehung
versetzt. Wird das vermittels der Vakuumerzeugungseinrichtung im Innenraum des zylindrischen
Hohlkörpers 60 aufgebaute Vakuum bei angehobenem Zentrier- und Schraubkopf 120 aufgehoben,
dann fällt die Schraubkappe 115 ab und kann wegtransportiert werden. Sollte für den
Ausschraubvorgang der Zentrier- und Schraubkopf 120 eine Schrägstellung eingenommen
haben, d.h. verkantet sein, dann erfolgt vermittels der Schraubendruckfeder 42 ein
selbsttätiges Ausrichten des Zentrier- und Schraubkopfes in die Senkrechte. Von der
Schraubendruckfeder 56 wird der Ausschraubdruck beim Anheben der Schraubkappe 115
aufgenommen. Beim Einschrauben einer Schraubkappe 115 in das Gewinde eines Faßfüllstutzens
105 drückt die Schraubendruckfeder 56 den Schraubschlüssel mit der durch Vakuum angesogenen
Schraubkappe 115 nach unten. Die Kraft der Schraubendruckfeder 56 ist dabei so bemessen,
daß das Gewinde der Schraubkappe 115 und das Innengewinde 107 des Faßfüllstutzens
105 nicht beschädigt werden. Während des Hochfahrens des Zentrier- und Schraubkopfes
120 wird der Schraubschlüssel 140 weiter in Umdrehung versetzt, um sicherzugehen,
daß die Schraubkappe 115 auch vollständig aus dem Gewinde des Faßfüllstutzens 105
herausgeschraubt ist, d.h der Antrieb des Schraubschlüssels 140 bleibt solange erhalten,
bis die Schraubkappe 115 von dem Faßfüllstutzen 105 abgehoben hat.
[0042] Für das Einschrauben einer Schraubkappe 115 in einen offenen Faßfüllstutzen 105,
z.B. nach der Befüllung des Fasses 100, wird der Zentrier- und Schraubkopf 120 der
Vorrichtung 10 in den Bereich des Faßfüllstutzens 105 bewegt, wobei der zylindrische
Hohlkörper 60 mit seinem Zentrierring 62 vermittels der Schraubendruckfeder 61 nach
unten in Richtung zum Faßfüllstutzen 105 gedrückt wird. Der Zentrierring 62 wird dabei
gegen den umlaufenden Rand 110 des Faßfüllstutzens 105 gedrückt. Dabei senkt sich
auch der Hohlkörper 60 mit dem Zentrierring 62, wobei gleichzeitig dann bei Inbetriebnahme
der Antriebseinrichtung 150 die Antriebswelle 53 mit dem Schraubschlüssel 140 umläuft,
wobei der Schraubschlüssel 140 unter der Spannung der Schraubendruckfeder 56 steht.
Beim Übergreifen des Zentrierringes 62 des umlaufenden Randes 110 des Faßfüllstutzens
105 paßt sich der Zentrier- und Schraubkopf 120 der jeweiligen Stellung des Faßfüllstutzens
105 an, auch wenn die Längsachse des Faßfüllstutzens 105 nicht zur Senkrechten verläuft.
Vermittels der Schraubendruckfeder 61 wird das äußere Zentrierelement 130 gegen den
Faßfüllstutzen 105 gedrückt, wobei der Ringabschnitt 65 der Innenwandfläche 63 des
Zentrierringes 62 auf dem Aufsetzrand 112 der Randwulst 111 des Faßfüllstutzens 105
zu liegen kommt bzw. gegen diesen ringförmigen Aufsetzrand 112 gepreßt wird.
[0043] Vor dem Absenken des Zentrier- und Schraubkopfes 120 auf den Faßfüllstutzen 105 ist
durch Erzeugung des Vakuums im Innenraum des Hohlkörpers 60 eine zugeführte Schraubkappe
115 angesogen worden, die beim Aufsetzen des Zentrier- und Schraubkopfes 120 in den
Bereich des Faßfüllstutzens 105 bewegt wird. Durch das Übergreifen des Zentrierringes
62 des Faßfüllstutzens 105 erfolgt durch die konische Innenwandfläche 63 des Zentrierringes
62 zunächst eine Grobzentrierung. Das Haupt- und das Feinausrichten des Zentrier-
und Schraubkopfes 120 erfolgt dann durch das Zusammenwirken der speziell ausgebildeten
Anlagefläche 64 der Innenwandfläche 63 des Zentrierringes 62 mit der speziellen Ausgestaltung
des umlaufenden Randes 110 des Faßfüllstutzens 105, und zwar unter Einbeziehung des
Aufsetzrandes 112 des Faßfüllstutzens 105 (Fig.3). Das seitliche Ausrichten des Zentrier-
und Schraubkopfes 120 erfolgt hiernach vermittels des konisch sich verjüngenden Innenwandflächenabschnittes
an dem kreisbogenförmigen Abschnitt 114 des umlaufenden Randes 110 des Faßfüllstutzens
105, während durch das Zusammenwirken des Aufsetzrandes 112 mit der Ringfläche 65
der Innenwand 63 des Zentrierringes 62 die Feinzentrierung und Abstimmung auf den
Füllstutzen 105 erfolgt. Durch die senkrechte Ringfläche 69 der Innenwand 63 des Zentrierringes
62 wird die senkrechte Lage zum Faßfüllstutzen 105 bestimmt und festgelegt.
[0044] Ist die Ausrichtung des Zentrier- und Schraubkopfes 120 auf den Faßfüllstutzen 105
und dessen Füllöffnung 106 erfolgt, dann wird für den Einschraubvorgang der Schraubschlüssel
140, der in Eingriff mit der Schraubkappe 115 steht, in Umdrehung versetzt, wobei
für den Einschraubvorgang so vorgegangen wird, daß zunächst eine kurze Linksdrehung
erfolgt, damit die Schraubkappe 115 in den Anfang des Innengewindes 107 des Faßfüllstutzens
105 eingreift. Dann wird die Umlaufrichtung der Antriebswelle 53 mit dem Schraubschlüssel
140 gewechselt und durch rechtsseitige Umdrehung dann die Schraubkappe 115 in das
Gewinde des Faßfüllstutzens 105 eingeschraubt. Der Zentrier- und Schraubkopf 120
mit der Antriebseinrichtung 150 ist zur freien Bewegbarkeit in der Feder 42 angeordnet
bzw. an dieser aufgehängt.
1. Vorrichtung für Fässer, Behälter u.dgl. zum Einschrauben und Ausschrauben von
Schraubkappen od.dgl. (115) aus Kunststoffen oder metallischen Werkstoffen in das
Innengewinde (107) oder aus dem Innengewinde (107) eines im Bereich einer Durchbrechung
(102) in der oberen Deckelplatte (101) des Fasses, Behälters u.dgl. (100) an der
Deckelplatte befestigten Füllstutzens (105) mit einer Füllöffnung (106), dessen die
obere Füllöffnung (106) begrenzender, umlaufender Rand (110) mit einer außen liegenden
Randwulst (111) versehen ist, der einen in der Ebene der oberen Füllöffnung (106)
des Füllstutzens (105) liegenden, umlaufenden Aufsetzrand (112) aufweist, an den sich
ein in die Füllstutzenaußenwand (113) übergehender, etwa kreisbogenförmiger Abschnitt
(114) anschließt, unter Verwendung eines Zentrierund Schraubkopfes (120), bestehend
aus einem äußeren, auf den Füllstutzen (105) aufsetzbaren Zentrierelement (130) und
einem in dessen Innenraum angeordneten, gegen Federdruck verschiebbaren, mittels einer
Antriebseinrichtung (150) verdrehbaren und in die Schraubkappe od.dgl. (115) eingreifenden
Schraubschlüssel (140), dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrier- und Schraubkopf
(120) mit seiner Antriebseinrichtung (150) zur freien Bewegbarkeit im Raum in einem
federnd-elastischen Element (42) angeordnet oder sich an diesem abstützend ist, wobei
das federnd-elastische Element (42) in einem seitlich und/oder in der Höhe verfahrenbaren
Tragrahmen (30) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrier- und Schraubkopf
(120) sich gegen ein federnd-elastisches Element, z.b. eine zylindrische Schraubendruckfeder
(42),abstützt, die in einem in der Senkrechten höhenverfahrbaren Tragrahmen (30) angeordnet
ist, und vermittels des federnd-elastischen Elementes in jede zur Füllstutzenlängsachse
abweichenden Winkelstellung oder in jede mit der sich bei von der Senkrechten abweichenden
Füllstutzenlängsachse bei einem zur Deckelebene des Fasses, Behälters od.dgl. (100)
aufgebogenen Füllstutzen (105) ergebenden Stellung übereinstimmenden Stellung überführbar
oder aus jeder Winkelstellung in die senkrechte Stellung selbsttätig rückstellbar
ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung
(10) aus einem in senkrechter Richtung verfahrbaren, senkrechten Tragarm (20), an
den der Tragrahmen (30) angeschlossen ist, einem Führungszylinder (40), der durch
den Tragrahmen (30) hindurchgeführt ist und der obenseitig eine Antriebseinrichtung
(150) für den Schraubschlüssel (140) trägt, dem Zentrierelement (130), das aus einem
im Innenraum (43) des Führungszylinders (40) gehaltenen und längsverschieblichen zylindrischen
Hohlkörper (60) mit bodenseitig ausgebildetem Zentrierring (62), und dem Schraubschlüssel
(140) besteht, der im Innenraum (60c) des zylindrischen Hohlkörpers (60) angeordnet
und mit der mit der Antriebseinrichtung (150) verbundenen und im Innenraum (40c;60c)
des Führungszylinders (40) und des zylindrischen Hohlkörpers (60) des Zentrierelementes
(130) angeordneten Antriebswelle (53) verbunden ist, wobei der Führungszylinder (40)
im Innenraum der den Führungszylinder (40) umgebenden zylin drischen Schraubendruckfeder
(42) angeordnet ist, die sich einendseitig (42a) an dem Tragrahmen (30) und mit ihrem
anderen Ende (42b) an dem freibeweglich in dem Tragrahmen (30) gelagerten Führungszylinder
(40) abstützt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem senkrecht
verfahrbaren, senkrechten Tragarm (20) als Tragrahmen (30) eine Tragkonsole (31) aus
einem oberen, waagerechten Ringkörper (32) und einem mittels vorzugsweise seitlicher
Abstandsarme (34) in einem Abstand von diesem angeordneten, unteren waagerechten Ringkörper
(33) angeordnet ist, daß in den miteinander korrespondierenden Öffnungen (32a,33a)
der beiden Ringkörper (32,33) der Tragkonsole (31) der Führungszylinder (40) um seine
Längsachse verschwenkbar angeordnet ist, der sich mit einem umlaufenden Außenring
(41) benachbart zu seinem unteren Ende auf dem unteren Ringkörper (33) abstützt und
der von der den Führungszylinder (40) umgebenden zylindrischen Schraubendruckfeder
(42) beaufschlagt ist, die sich bodenseitig auf dem Außenring (41) des Führungszylinders
(40) und im oberen Bereich an dem oberen Ringkörper (32) der Tragkonsole (31) abstützt,
wobei die zylindrische Schraubenfeder (42) zwischen dem oberen Ringkörper (32) der
Tragkonsole (31) und dem Außenring (41) des Führungszylinders (40) eingespannt ist,
daß der Führungszylinder (40) an seinem oberen Ende als Antriebseinrichtung (150)
für den Schraubschlüssel (140) einen Luftmotor (50) mit zwei Anschlüssen (51,52) für
die Steuerung des Aufschraub- und des Abschraubvorganges oder einen anderen geeigneten
Antrieb mit einer im Innenraum (43) des Führungszylinders (40) angeordneten senkrechten
Antriebswelle (53) für den Schraubschlüssel (140) trägt, die um ihre senkrechte Längsachse
verdrehbar und die gegen den Druck einer zylindrischen Schraubendruckfeder (56) längsverschieblich
sowie an ihrem bodenseitigen Ende mit dem mit der Schraubkappe (115) in mechanische
Wirkverbindung bringbaren Schraubschlüssel (140) versehen ist, daß im Innenraum (43)
des Führungs zylinders (40) als Zentrierelement (130) ein zylindrischer Hohlkörper
(60) angeordnet ist, der in Führungszylinderlängsrichtung gegen den Druck einer zylindrischen
Schraubendruckfeder (61) längsverschieblich ist und der an seinem unteren Ende (60b)
den Zentrierring (62) trägt, dessen ringförmige Innenwandfläche (63) sich zum bodenseitigen
freien Ende (62a) hin konisch erweitert, wobei die konisch sich nach oben hin verjüngende
Innenwandfläche (63) des Zentrierringes (62) als Anlagefläche (64) auf dem umlaufenden
Aufsetzrand (112) der ringförmigen Randwulst (111) des Füllstutzens (105) in einen
oberen waagerechten Ringabschnitt (65) übergeht, an den sich unter Zwischenschaltung
eines stufenförmigen Abschnittes (66) mit einer senkrechten (67) und einer waagerechten
Ringfläche (68) die Innenwandfläche (60c) des zylindrischen Hohlkörpers (60) des Zentrierelementes
(130) anschließt, dessen Innenraum (69) zum Aufnehmen und Halten einer Schraubkappe
(115) an dem Schraubschlüssel (140) vermittels Vakuum mit einer Vakuumerzeugungseinrichtung
verbunden ist, und daß die konisch sich zum Ende hin erweiternde Innenwandfläche (63)
des Zentrierringes (62) so bemessen ist, daß bei einem Aufsetzen des Zentrierringes
(62) auf den Füllstutzen (105) des Fasses, Behälters u.dgl. (100) die außen liegende
Randwulst (111) des Füllstutzens (105) übergriffen wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle
(53) für den Schraub schlüssel (140) oberhalb des Schraubschlüssels (140) eine waagerechte
Meßscheibe (40) trägt, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser des zylindrischen
Hohlkörpers (60) des Zentrierelementes (130) entspricht und die an ihrem Außenumfang
eine Anzahl von in gleichen Abständen voneinander angeordneten Ausnehmungen, wie Kerben,
Nuten und andersartig ausgebildeten Vertiefungen (71) aufweist, und daß in der Wand
(60d) des zylindrischen Hohlkörpers (60) des Zentrierelementes (130) in der Vorschub-
und Bewegungsbahn der Meßscheibe (70) ein die Einschraubtiefe und das Einschraubdrehmoment
überwachender und steuernder Annäherungsschalter (75) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des senkrechten
Wandabschnittes (67) der Innenwandfläche (63) des konisch sich zu seinem Ende hin
innenseitig verjüngenden Zentrierringes (62) der Einschraubtiefe der Schraubkappe
(115) entspricht bzw. 5 bis 10 mm beträgt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als federnd-elastisches
Element anstelle einer den Führungszylinder (40) umgebenden Schraubendruckfeder (42)
mehrere, in gleichen Abständen voneinander und vorzugsweise in einem Abstand vom Umfang
des Führungszylinders (40) angeordnete zylindrische Schraubendruckfedern angeordnet
sind, die sich mit ihren oberen Enden an dem oberen Ringkörper (32) der Tragkonsole
(31) und mit ihren unteren Enden auf dem umlaufenden Außenring (41) an der Außenwand
des Führungszylinders (40) abstützen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle
(53) für den Schrauben schlüssel (140) für eine Längenveränderung teleskopartig ein-
und ausziehbar ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Annäherungsschalter
(75) für die Meßscheibe (70) im unteren Bereich der Wand (60d) des zylindrischen Hohlkörpers
(60) des Zentrierelementes (130) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Annäherungsschalter
(75) in der Wand (60d) des zylindrischen Hohlkörpers (60) des Zentrierelementes (130)
höhenverstellbar angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß für ein Abrollen
des Außenringes (41) des Führungszylinders (40) auf dem Ringkörper (33) der Tragkonsole
(31) bei einer Überführung des Führungszylinders (40) von seiner senkrechten Ausgangsstellung
in eine Schrägstellung der Außenring (41) im Bereich seiner auf dem Ringkörper (33)
aufliegenden Fläche eine Ringwulst mit einem teilkreisförmigen oder halbkreisförmigen
Querschnittsprofil aufweist, die in ein entsprechend ausgebildetes Gegenprofil in
Form einer ringförmigen Ausnehmung oder Ringnut in der Oberfläche des Ringkörpers
(33) eingreift.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper
(33) aus einem federndelastischen Werkstoff, wie Kunststoff od.dgl., mit einem den
abgebogenen Bereich des Ringkörpers (33) bei einseitiger Belastung des Ringkörpers
(33) durch den Führungszylinder (40) vermittels seines Außenringes (41) in seine waagerechte
Ausgangsstellung rückführenden Rückstellvermögen besteht.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper
(33) aus einem federnd-elastischen Werkstoff, wie Kunststoff od.dgl., mit einem den
abgebogenen Bereich des Ringkörpers (33) bei einseitiger Belastung des Ringkörpers
(33) durch den Führungszylinder (40) vermittels seines Außenringes (41) in seine waagerechte
Ausgangsstellung rückführenden Rückstellvermögen besteht, und daß die die beiden Ringkörper
(32,33) verbindenden Abstandsarme (34) aus einem federnd-elastischen Werkstoff, wie
Kunststoff, oder einem anderen geeigneten Werkstoff mit einem Rückstellvermögen aus
einer abgebogenen Stellung in ihre senkrechte Ausgangsstellung bestehen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen
(32a,33a) der beiden Ringkörper (32,33) gegenüber dem Außendurchmesser des Führungszylinders
(40) größer bemessen sind.