[0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Aufnahme von Verschlusskappen, welche
auf Getränkekartons appliziert werden.
[0002] Solche Verschlusskappen sind nicht nur in ganz verschiedenen Größen, Farben, Formen
bzw. Materialien (z. B. Kunststoff) erhältlich, sondern unterliegen auch innerhalb
ihrer Größenklasse unterschiedlichen Toleranzen, die fertigungsbedingt, aber auch
witterungsbedingt, insbesondere temperaturbedingt, sein können, denn das Material
der Verschlusskappen unterliegt sowohl einer Temperaturausdehnung, es kann aber auch
durch die Fertigung, Lagerung und aus anderen Gründen leicht unterschiedliche Eigenschaften
aufweisen.
[0003] Eine unterschiedliche Toleranz ist hierbei eine Größenabweichung von +/- 0,5 bis
zu 0,5 mm, bevorzugt +/- 0,1 bis 0,2 mm vom Normmaß.
[0004] Solche Verschlusskappen werden bei der Applikation der Kappen auf die Getränkekartons
bislang von sog. "Spigots" erfasst, d. h. einem zylinderförmigen Kopf, welcher in
das Innere der Verschlusskappe dringt, diese aufnimmt, fixiert und dann dem Getränkekarton
zuführt. Diese Spigots bestehen regelmäßig aus Metall und sind auf das übliche Normmaß
einer Verschlusskappe angepasst. Müssen jedoch Verschlusskappen aufgenommen werden,
deren Maß eben nicht dem Normmaß entspricht, sondern die leicht untermaßig sind, z.
B. einen um etwa 0,2 mm geringeren Durchmesser als den Normdurchmesser aufweisen,
so liegt bei der Aufnahme der Verschlusskappen durch die Spigots eine sehr hohe Pressung
zwischen Verschlusskappe und Spigot an, was einerseits dazu führen kann, dass sich
die Verschlusskappe kaum mehr von dem Spigot lösen lässt, andererseits kann aber auch
die (zu) sehr starke Pressung zu einer Beschädigung der Verschlusskappe führen, die
letztlich bis zu einer Undichtigkeit führen kann.
[0005] Müssen Verschlusskappen eines bestimmten Typs, z. B. vom Typ UE, verarbeitet werden
und die Charge der zu bearbeitenden Verschlusskappen ist leicht übermaßig, also z.
B. 0,3 mm über dem Normmaß, so besteht nicht ein hinreichender Kontakt zwischen Spigot
und der Verschlusskappe, was schließlich dazu führt, dass die Verschlusskappe vom
Spigot herunterfällt oder nur sehr unsauber und in einem undefinierten Winkel bzw.
Zustand an den Getränkekarton herangeführt werden kann.
[0006] Es ist bislang bekannt, eine Vielzahl von verschiedenen Spigots einzusetzen, um diese
jeweils an die gegebene Toleranzsituation der Verschlusskappen anzupassen, wenn also
z. B. eine größere Charge (mehrere Tausend) Verschlusskappen, die leicht übermaßig
sind, appliziert wird, so wird ein entsprechend individuelles Spigot ausgewählt, welches
an dieses Übermaß angepasst ist, und ein anderes Spigot wird ausgewählt, wenn die
Charge der Verschlusskappen untermaßig ist.
[0007] Ein Austausch der verschiedenen Spigots dauert regelmäßig einige Zeit, was einerseits
zur Folge hat, dass die gesamte Getränkeabfüllung angehalten werden muss und andererseits
müssten mehrere Spigots für den gleichen Verschlusskappentyp angeschafft und verwaltet
werden.
[0008] Aufgabe der Erfindung ist es nun, die bisher unbefriedigende Situation zu verbessern,
insbesondere die Umrüstungszeiten der Getränkeabfülllinien zu verkürzen.
[0009] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem variablen Spigot mit den Merkmalen nach
Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
[0010] Das erfindungsgemäße Spigot besteht aus ganz wenigen Teilen, nämlich einer - im Querschnitt
kreisförmigen - Unter- und Oberplatte (Spigotkopf), die in einem Abstand zueinander
liegen und wobei dieser Abstand durch ein Spreizring ausgefüllt wird, welcher seinerseits
innenseitig mittels einer Druckfeder so mit Druck beaufschlagt wird, dass der Radius
des Spreizrings um ein geringes Toleranzmaß größer ist als der Außendurchmesser der
Unter- und Oberplatten.
[0011] Die Unter- und Oberplatte sind miteinander verschraubt und wenigstens eine der beiden
Platten weist einen Anschlag auf, so dass der Spreizring stets in dem Spigot sicher
geführt und gehalten werden kann.
[0012] Die Druckfeder besteht in einer bevorzugten Ausführungsform aus einer gebogenen Blattfeder,
welche im unbeanspruchten Zustand einen Schließwinkel von ca. 300 bis 340 Grad aufweist.
[0013] Weitere Einzelheiten sind aus der nachstehenden Figurenbeschreibung ersichtlich.
- Figur 1
- zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Spigot,
- Figur 2
- zeigt in verschiedenen Darstellungen a) bis d) verschiedene Ansichten des Spreizringteiles
bei einer Ausführungsform, bei der der Spreizring aus drei gleichförmigen Teilkreisringen
besteht,
- Figur 3
- zeigt eine Außenansicht eines erfindungsgemäßen Spigots,
- Figur 4
- zeigt in verschiedenen Ansichten Einzelheiten des erfindungsgemäßen Spigots,
- Figur 5
- zeigt eine Ansicht eines Anvils mit einem erfindungsgemäßen Spigot,
- Figur 6
- Darstellungen einer Druckfeder.
[0014] Um Getränkeverschlüsse in Getränkekartons applizieren zu können, z. B. mittels Ultraschallschweißen
oder eines Klebers oder dgl., werden die Getränkeverschlüsse, die regelmäßig die Form
einer Verschlusskappe aufweisen, zunächst auf Spigots aufgenommen. Dazu werden die
Verschlüsse, also die Verschlusskappen, auf die Spigots mit leichtem Druck aufgepresst
-
siehe Figur 1 -.
[0015] Die bisherigen Spigots sind aus einem einzigen Stück gefertigt - idealerweise als
Metallblock mit einem zylinderförmigen Kopf, dessen Durchmesser dem Normmaß der Verschlusskappe
entspricht und solche Spigots haben keine Möglichkeit zur Verstellung.
[0016] Aufgrund großer Toleranzen bei der Herstellung der Getränkeverschlüsse aus Kunststoffwerkstoffen,
wie z. B. PE, besteht grundsätzlich auch das Problem, dass die Verschlüsse in Toleranzen
im Bereich von bis zu +/- 0,5 mm, bevorzugt bis zu +/- 0,1 bis 0,2 mm, liegen und
dann, wenn die Verschlüsse ein Toleranzübermaß aufweisen, also im Plusbereich des
Toleranzbereiches liegen, von den Spigots herunterfallen. Im Minusbereich des Toleranzbereichs
besteht die Gefahr, dass das Innenleben der Verschlüsse durch den starken Druck auf
die Innenseite beschädigt wird.
[0017] Der erfindungsgemäße variable Spigot ist in
Figur 1 gezeigt. Dieser besteht aus mehreren Einzelteilen, nämlich einer Druckfeder
1, einer Unterplatte
2, einer Oberplatte (Spigotkopf)
3, welche mit der Unterplatte
2 lösbar verschraubbar ist, einem Spreizring
4, welcher aus wenigstens zwei Teilkreisringen besteht, im dargestellten Beispiel aus
drei Teilkreisringen besteht, wobei die Teilkreisringe des Spreizringes durch die
Druckfeder nach außen (markiert durch die Pfeile) gedrückt werden, so dass stets gewährleistet
ist, dass der Verschluss mit gleichbleibendem Druck auf die Innenseite auf den variablen
Spigot gehalten wird.
[0018] Durch den Verfahrweg der Spreizringteile auch nach innen wird die Verschlusskappe
weder durch zu starken Druck beschädigt, noch kann er durch fehlenden Kontakt vom
variablen Spigot herunterfallen.
[0019] Die Unterplatte
2 des Spigots ist der Teil, welcher auf einem Anvil, d. h. auf einem Aufnahmestern,
aufgenommen bzw. aufgeschraubt wird. Die Oberplatte
3 bildet den Kopf des variablen Spigots und dient dazu, die Verschlusskappe
10 zentrisch auf dem variablen Spigot zu führen.
[0020] Figur 2 zeigt in verschiedenen Ansichten die Teilkreiselemente (120 Grad) des Spreizringes.
Hierbei ist auch ein oberer Grad
6 zu erkennen, welcher als Gegenlager für einen Anschlag
7 dient und somit die maximale Position nach außen des Spreizringes festlegt.
[0021] Die
Figuren 3 und
4 zeigen weitere einzelne Detailansichten des erfindungsgemäßen Spigots,
Figur 5 die Ansicht eines Anvils mit einem erfindungsgemäßen Spigot.
[0022] Die
Figur 6 zeigt die Ansicht einer Druckfeder, welche eine zu einem Kreisbogen geformte Blattfeder
ist, die im Ruhezustand einen Umschließungsgrad von etwa 300 bis 340 Grad aufweist,
unter Druck in das Spigot eingebracht wird und somit stets den Spreizring bzw. dessen
Einzelteile nach außen drückt -
siehe Figur 1.
[0023] Aufgrund des geringen Federweges ist die Feder äußerst zuverlässig und erzeugt auch
stets einen nahezu gleichen Druck in allen verschiedenen Positionen des Spreizringes.
[0024] Das erfindungsgemäße Spigot besteht bevorzugt aus einem Edelstahlmaterial, dessen
Oberfläche bevorzugt nitriert ist.
1. Spigot-Einrichtung zur Aufnahme eines Verschlusses, welcher einen auf einer Seite
offenen, zylindrischen Teil aufweist,
wobei die Einrichtung aus einer kreisförmigen Unter- und Oberplatte besteht, die miteinander
verbunden sind und zwischen denen ein nach außen bzw. innen beweglicher Ring liegt,
welcher aus wenigstens zwei, bevorzugt drei oder mehr, Teilen besteht und welcher
durch einen Anschlag in der Bewegung nach außen begrenzt ist,
wobei der Ring bzw. seine Teile durch eine Feder, die innerhalb des Ringes liegt, druckbeaufschlagt
ist, so dass die Teile des Ringes in Ruheposition den äußeren Rand, den radialen Rand
der Unter- und Oberplatte, überragen und bei Aufnahme einer Verschlusskappe durch
die Aufnahmeeinrichtung die Verschlusskappe innenseitig durch Druck gegen die Innenwandung
der Verschlusskappe halten, wenn der Außendurchmesser der Unter- und Oberplatte geringer
ist als der Innendurchmesser der Verschlusskappe.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder eine zu einem Teilkreis gebogene Blattfeder ist, welche vorzugsweise
im unbeanspruchten Zustand einen Umschließungswinkel von ca. 300° bis 340° aufweist.
3. Einrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Spreizringes, bevorzugt auch das Material der Unter- und Oberplatte,
aus Metall, bevorzugt aus einem Edelstahl besteht, welcher wiederum bevorzugt entgratet
und nitriert ist.
4. Anvil, bevorzugt in Form eines Drehsterns mit Aufnahmen für Einrichtungen nach einem
der vorherigen Ansprüche.
5. Einrichtung zur Abfüllung von Getränkekartons mit einem Anvil gemäß Anspruch 4 zur
Applikation von Verschlusskappen auf Getränkekartons.