[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung und Sortierung
von Aluminium- und Kunststoffschraubverschlüssen von Flaschen und gleichartigen Behältnissen
nach dem Entschraubvorgang, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und des Anspruchs
2.
[0002] Bevorzugterweise in der Getränkeindustrie müssen die rückläufigen Mehrwegflaschen
vor der weiteren Behandlung von den eventuell auf der Flaschenmündung aufgedrehten
Schraubverschlüssen befreit werden. Hierzu sind die verschiedensten vollautomatischen
Anlagen bekannt. Eine solche Entschraubmaschine ist beispielsweise aus dem Firmenprospekt"Adelski,
Mannheim, PPE 80" bekannt.
[0003] Die auf einem Transportband ankommenden, mit Verschlüssen versehenen Rücklaufflaschen
werden in eine Flaschensortierschnecke eingebracht und gelangen von da in einen Flascheneinlaufstern,
der die Flaschen über eine Riemenführung an einen Zentralstern weitergibt. Nachdem
die Flaschen zentriert sind, senken sich entsprechende Entschrauberköpfe auf die Flaschen
und drehen die vorhandenen Verschlüsse mittels eines Entschließwerkzeuges von der
Flasche los. Die Entschrauberköpfe sind so ausgebildet, daß eventuell einlaufenden
Flaschen ohne Verschluß nicht an Mündung und Gewinde beschädigt werden können. Der
Zentralstern gibt danach die Flaschen an den Auslaufstern weiter, der sie auf einen
durch die Maschine laufendes Transportband weiterleitet. Die von den Flaschen abgedrehten
Verschlüsse werden so lange in den Entschrauberköpfen festgehalten, bis sie sich über
einer Auffangvorrichtung befinden. Hier werden die abgedrehten Verschlüsse von dem
Entschrauberkopf freigegeben und fallen in die Verschlußauffangvorrichtung.
[0004] Die Verschlüsse selbst werden durch den Entschrauberkopf zerstört, da dieser durch
die Verschlüsse durchstößt.
[0005] Um nun die Flaschenverschlüsse auszuwerfen bedarf es eines relativ hohen Hubs, der
in Abhängigkeit der Verschlußhöhe steht.
[0006] Aus dem Firmenprospekt Alcoa "Abschraubmaschinen der 90er Serie" 1989 ist eine Abschraubmaschine
ähnlichen Prinzips bekannt. Auch hier laufen die Flaschen, die einer Zentrierung unterzogen
werden, in die Maschine ein und werden unter, konzentrisch um eine vertikale Achse
positionierte und um diese rotierende Abschraubköpfe erfassungsgerecht positioniert.
Während ständiger Bewegung durchlaufen die Flaschen das Arbeitsfeld, wobei eine synchrone
Steuerung ein Aufwärtshub und Abwärtshub der Entschrauberköpfe mit sich zieht. Es
werden hier zangenförmige Entschrauberköpfe benutzt, die Flaschenverschlüsse umgreifen,
unter Rotation abdrehen, abheben und auswerfen. Der Hub der Entschrauberköpfe bzw.
der darin integrierten Auswurfstößel wird über eine entsprechende und dem Bewegungsablauf
der Entschrauberköpfe ausgerichtete Steuerkurve vollzogen.
[0007] Der Nachteil des aufgezeigten Standes der Technik besteht jedoch darin, daß diese
Entschrauberköpfe bzw. Abschraubmaschinen Aluminium- und Kunststoffschraubverschlüsse
nicht voneinander unterscheiden können. Dies ist jedoch aufgrund der weiteren Verwertung
wünschenswert und erforderlich, da sich sonst eine aufwendige Sortierarbeit anschließt.
[0008] Dokument DE-A-2752035 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung, die dem Gegenstand
der Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 2 entsprechen.
[0009] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine
Vorrichtung bereitzustellen, mittels der eine Erkennung und Sortierung, also Unterscheidung
der Kunststoff- und Aluminiumverschlüsse während des Transportflusses möglich ist.
[0010] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs
1 sowie durch eine Vorrichtung nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 2 gelöst.
[0011] Die Erfindung macht sich hierbei die Eigenschaft der unterschiedlichen Verschlußkappen
hinsichtlich ihrer Größe, insbesondere des Durchmessers zu eigen. Kunststoffschraubverschlüsse
weisen einen größeren Durchmesser als Aluminiumschraubverschlüsse auf. Erfindungsgemäß
wird nun diese Größendifferenz bzw. Durchmesserdifferenz dazu ausgenutzt, eine stufenweise
Auswerfung der entschraubten Verschlußkappen vorzunehmen. Bei Entschraubmaschinen
wird nach dem Entschraubvorgang der Auswurfstößel über eine Hubkurve nach unten gesteuert
und öffnet mittels eines Steuerrings der auf entsprechende Steuernocken gleitet, dort
angeordnete Steuerhebel. Nun kann die abgeschraubte Kapsel, die bis jetzt von den
Entschraubungsplatten gehalten wurde, nach unten fallen. Um erfindungsgemäß nun Kunststoff-
von Aluminiumkapsel zu trennen, wird an der Hubkurve eine zusätzliche Stufe eingebaut,
so daß der Entschrauberkopf zunächst auf beispielsweise ein Maß von 29mm öffnet. Jetzt
fallen die Aluminiumverschlüsse heraus. Beim Erreichen der zweiten Stufe wird der
Entschrauberkopf auf beispielsweise 34mm geöffnet, so daß die Kunststoffverschlüsse
ausgeworfen werden. Es wird sich hier also der Durchmesserunterschied von Aluminiumverschlüssen
(28mm) gegenüber Kunststoffverschlüssen (30 mm) zunutze gemacht, um diese zu sortieren.
Hat der Entschrauberkopf eine Kunststoffkapsel entschraubt, so wird diese bei der
ersten Stufe (Öffnung auf 29mm) noch festgehalten. Wäre eine Aluminiumkapsel entschraubt
worden, wird diese in Stufe I ausgestoßen. So wird die Kunststoffkapsel erst an der
zweiten Stufe (Öffnung 34mm) freigegeben.
[0012] Anhand den beigefügten Zeichnungen, die ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigen, wird diese nun näher beschrieben. Dabei zeigen:
- Figur 1
- einen schematischen Querschnitt durch eine Abschraubmaschine;
- Figur 1a
- eine Vergrößerung der Fig. 1 (linker, oberer Bereich)
- Figur 1b
- eine Vergrößerung der Fig. 1 (rechter, oberer Bereich)
- Figur 1c
- eine Vergrößerung der Fig. 1 (linker, unterer Bereich)
- Figur 1d
- eine Vergrößerung der Fig. 1 (Mitte, unten)
- Figur 2
- eine Vergrößerung des Entschrauberkopfes;
- Figur 3
- eine Draufsicht auf den schematischen Verlauf der Steuerkurve und
- Figur 4
- eine schematisch dargestellte Abwicklung der Steuerkurve.
[0013] Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Abschraubmaschine 10. Konzentrisch um
eine vertikale Achse 9 sind eine Vielzahl von Entschrauberköpfen 6 angeordnet. Die
Entschrauberköpfe 6 werden u.a. aus der Greifvorrichtung 5 und dem Auswurfstößel 11
(5 und 11 nicht erkennbar) gebildet. Neben der Rotation um die zentrale Vertikalachse
9 der Abschraubmaschine 10 sind die Entschrauberköpfe 6 auch in der Lage, um ihre
eigene Achse 12 zu rotieren. Dies ist für den eigentlichen Entschraubvorgang wichtig,
damit die Schraubverschlüsse 13 ordnungsgemäß von den Flaschen 14 abgenommen werden
können. Zuvor werden die Flaschen vorsortiert und zentriert, erfassungsgerecht in
den Arbeitsbereich der Abschraubmaschine eingeführt.
Dies erfolgt in bekannter Art und Weise, beispielsweise mittels Zentrierstern.
[0014] Endseitig besitzen die Entschrauberköpfe 6 einen Führungsschlitten 15, der die Steuerkurve
1 abfährt. Die Dynamik der Steuerkurve 1 wird in dieser Abbildung an zwei Stellen
ersichtlich, indem in der linken Bildhälfte die Steuerkurve im Bereich A höher liegt
als die Steuerkurve 1 im Bereich B. Arbeitet der Führungsschlitten 15 die Steuerkurve
1 konzentrisch um die vertikale Achse 9 der Abschraubmaschine ab, so hat dies unmittelbar
Auswirkung auf das Hubverhalten der Entschrauberköpfe 6, bzw. deren Auswurfstößel
11. In Zusammenhang mit der Figur 2, welche eine Vergrößerung des Entschrauberkopfes
zeigt, kann nun der weitere Verfahrensablauf weiter und näher beschrieben werden.
[0015] Hierzu wird zunächst auf das bauliche Wesen des Entschrauberkopfes 6 näher eingegangen.
Wie bereits zuvor dargelegt, besteht ein Entschrauberkopf 6 aus der Greifvorrichtung
5 und dem Auswurfstößel 11. Der Entschrauberkopf 6 bzw. die Greifvorrichtung 5 besitzt
zangenförmige Gestalt. In dieser Darstellung gemäß Figur 2 ist jedoch nur ein Zangenteil
der Einfachheit halber dargestellt.
[0016] An einer Glocke 16 sind innerhalb entsprechender Ausnehmungen 17 Steuerhebel 18 um
eine Achse 19 schwenkbar angeordnet. An ihrer Innenseite tragen die Steuerhebel 18
entsprechende schrägeinlaufende Steuernocken 20. An der unteren Endseite sind am Steuerhebel
18 beidseits je eine Halteplatte 21 angeordnet. Die gegenüberliegenden Steuerhebel
18 sind über die Zugfeder 22 vorgespannt. Das Erfassen und Entschrauben der Verschlußkappen
erfolgt nun in herkömmlicher bekannter Art und Weise.
[0017] Sollen nun die Verschlußkappen ausgestoßen werden, so erfolgt dies über die jeweilige
Position des Entschrauberkopfes 6 auf der Steuerkurve 1. Hierbei wird der Quersplint
23 bei einem Aufwärtshub des Führungsschlittens 15 auf der Steuerkurve 1 an der unteren
Wandung 24 des Langloches 25 anschlagen, da sich die Glocken 16 nebst Kolben 26 nach
oben bewegen und hierbei der Auswurfstößel 11 mit seinem Steuerring 27 über die Steuernocken
20 abstreicht, wobei er über die Abschrägung 28 bis zum erhöhten Nockenteil 29 gelangt
und somit die Greifvorrichtung 5 aufweitet.
[0018] Erfindungsgemäß erfolgt diese Aufweitung nun stufenförmig, indem in die Steuerkurve
1 entsprechend dem Auswurfverhalten ausgelegte Stufen eingearbeitet sind.
[0019] Dies ist schematisch am günstigsten in den Figuren 3 und 4 zu erläutern.
[0020] Neben dem üblichen Steuerkurvenverlauf zu der auch die erste Stufe 3 zu zählen ist,
schließt sich ein stufenloser Bewegungsgang 30 an, welchem eine zweite Stufe 4 nachgeschaltet
ist. Dieser Bereich ist im gesamten als Auswurfsektor 2 gekennzeichnet.
Hier befinden sich vorrichtungsgemäß dann auch die Sammelbehälter, die schematisch
mit dem Bezugszeichen 7 und 8 gekennzeichnet sind.
[0021] Mit dem Bezugszeichen (I) beginnt die Abwicklung der Steuerkurve. Im Bereich von
95° ist der Einlauf (II) gekennzeichnet, wobei zuvor über 10° (III) eine Steigerung
erfolgt.
Im Bereich von 55° (IV) erfolgt eine Absenkung, wobei sich ein unterer Verlauf von
80° (V) mit etwa 7 mm Steigung anschließt.
Die Kurve setzt sich mit einem 30° Sektor (VI) nach oben fort, woran sich ein 70°
Auslauf (VII) (oben) anschließt. Nun folgt eine 10° Stufe (VIII) - 10 mm steigend
- mit anschließenden 10° (IX) horizontal Verlauf.
[0022] Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitgestellt,
mittels der unter Nutzung des Schraubverschlußdurchmessers eine Erkennung und Sortierung
zwischen Aluminium- und Kunststoffschraubverschlüssen möglich ist, um diese getrennt
weiter zu handhaben, beispielsweise zunächst in getrennte Sammelbehälter auszuwerfen.
Bezugszeichenliste
[0023]
- 1
- Steuerkurve
- 2
- Auswurfsektor
- 3
- Stufe I
- 4
- Stufe II
- 5
- Greifvorrichtung
- 6
- Entschrauberkopf
- 7
- Sammelbehälter I
- 8
- Sammelbehälter II
- 9
- vertikale Achse von 10
- 10
- Abschraubmaschine
- 11
- Auswurfstößel
- 12
- Achse von 6
- 13
- Schraubverschluß
- 14
- Flasche
- 15
- Führungsschlitten
- 16
- Glocke
- 17
- Ausnehmungen
- 18
- Steuerhebel
- 19
- Schwenkachse
- 20
- Steuernocken
- 21
- Halteplatten
- 22
- Zugfeder
- 23
- Quersplint
- 24
- untere Wandung von 25
- 25
- Langloch
- 26
- Kolben
- 27
- Steuerring
- 28
- schräge Bahn von 20
- 29
- erhöhter Nockenteil von 20
- 30
- stufenloser Bewegungsgang
1. Verfahren zur Erkennung und Sortierung von Aluminium- und Kunststoffschraubverschlüssen
von Flaschen und gleichartigen Behältnissen nach dem Entschraubvorgang, unter Verwendung
einer rotierenden Abschraubmaschine mit eine Kreis- oder Bogenbahn beschreitenden
Entschrauberköpfen, welche die auf den Flaschen oder Behältnissen aufgebrachten Schraubverschlüsse
umgreifen und unter Rotation abschrauben, abheben und auswerfen, indem u.a. ein über
eine Steuerkurve aktivierter Auswurfstößel direkt oder indirekt die Greifvorrichtung
der Entschrauberköpfe für die Verschlüsse aufweitet und diese über einem Sammelbehältnis
freigibt,
dadurch gekennzeichnet,
daß über mindestens zwei Stufen in der Steuerkurve eine zeitverzögernde und stufenweise
Aufweitung der Greifvorrichtung der Entschrauberköpfe erfolgt, so daß
a) in einer ersten Phase bei Erreichung der ersten Stufe der Steuerkurve die Aluminiumschraubverschlüsse
mit kleinerem Durchmesser und
b) in einer zweiten Phase nach weiterem Abarbeiten der Steuerkurve und bei Erreichen
der zweiten Stufe die Kunststoffschraubverschlüsse mit größerem Durchmesser
c) in getrennte entsprechend dem Stufenabstand voneinander distanzierten Behältnisse
ausgeworfen werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Flaschentransportbahn
und Zentriereinrichtungen, welche die Flaschen (14) in eine erfassungsgerechte Position
unter entsprechende, zangenförmige Entschrauberköpfe (6) versetzt und wobei die Entschrauberköpfe
um eine vertikale Zentralachse (12) konzentrisch verteilt um diese eine Kreis- oder
Bogenbahn beschreiten, die das Arbeitsfeld bildet und hierbei die Entschrauberköpfe
(6) kurvengesteuert auf- und absenken, wobei unter Rotation der Entschrauberköpfe
die Entschraubung und danach der Auswurf der von den Flaschen (14) getrennten Schraubverschlüssen
(13) erfolgt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die den Hub der Entschrauberköpfe (6) aktivierende Steuerkurve (1), im Auswurfsektor
(2) mindestens zwei Stufen (3,4) aufweist, die hinsichtlich ihrer Steigung, Höhe und
Länge sowie Distanz untereinander proportional zur Aufweitung der Greifvorrichtung
(5) der Entschrauberköpfe (6) und Abstand mindestens zweier Sammelbehälter (7,8) ausgebildet
sind.
1. Process of identifying and sorting of aluminum and plastic screw caps as used on bottles
and other containers after their removal from the bottles or other containers using,
for the removal, a rotating twist-off machine equipped with twist-off heads passing
through a circular or trajectory course, with the screw caps applied to the bottles
or containers being clutched by these twist-off heads, unscrewed in a rotating movement,
lifted off, then ejected by means - among others - of an ejector tappet which, activated
by a cam, directly or indirectly drives open the gripping device of the twist-off
heads thus releasing the screw caps and dropping them into a collecting receptacle,
wherein
the gripping device of the twist-off heads is driven open, in a time-delayed and stepwise
motion, by at least two stages of the cam in such a way as to enable,
a) in a first phase, upon arriving at the first stage of the cam, the aluminum screw
caps having a smaller diameter, and
b) in a second phase, as the cam proceeds in its course and upon arriving at the second
stage, the plastic screw caps having a larger diameter,
c) to be released and dropped into separate collecting receptacles placed at a distance
from each other that corresponds to the gap between the two stages of the cam.
2. Device for the execution of the process described in Claim 1 equipped with a bottle
conveying line and centering devices used to accurately place the bottles (14) in
an ideal seizing and clutching position below the claw-shaped twist-off heads (6),
with the twist-off heads being distributed in a concentric arrangement around a vertical
central axis (12) enabling them to pass through a circular or trajectory course that
represents the field of action, and with the twist-off heads (6) moving up and down,
the up-and-down stroke being controlled by a cam, the screw caps being twisted off
the bottle (14) by a rotational movement of the twist-off heads to be subsequently
discharged into a receptacle,
wherein
the cam (1) that controls the stroke of the twist-off heads (6) presents, in the ejection
or discharge sector (2), at least two stages (3,4) the pitch, height and length of
which, as well as the spacing one from another, are proportional both to the drive-open
motion of the gripping device (5) of the twist-off heads (6) and to the distance at
which at least two collecting receptacles (7,8) are placed from each other.
1. Procédé de reconnaissance et de tri de bouchons filetés en aluminium et en plastique
montés sur des bouteilles et récipients similaires après l'opération de dévissage,
dans lequel on utilise une machine de dévissage rotative dotée de têtes de dévissage
décrivant une course circulaire ou en arc de cercle, têtes qui saisissent les bouchons
filetés montés sur les bouteilles ou récipients et les dévissent, enlèvent et éjectent
par rotation, un coulisseau d'éjection activé par une came de commande provoquant
directement ou indirectement l'élargissement du dispositif de saisie des têtes de
dévissage des bouchons filetés et le lâchage de ceux-ci au-dessus d'un bac collecteur,
caractérisé en ce que l'élargissement du dispositif de saisie des têtes de dévissage
se fait à retardement et par palier grâce à au moins deux profils dans la came de
commande, de manière à ce que:
a) dans une première phase, lorsqu'est atteint le premier profil de la came de commande,
les bouchons filetés de plus diamètre inférieur et,
b) dans une seconde phase, après progression le long de la came de commande et atteinte
du deuxième profil, les bouchons filetés de diamètre supérieur
c) sont éjectés dans des bacs dont l'écartement dépend de la distance entre les profils.
2. Equipement permettant la réalisation du procédé selon la revendication 1, avec un
système de transport des bouteilles et des dispositifs de centrage qui placent les
bouteilles (14) dans une position permettant une saisie appropriée en dessous de têtes
de dévissage (6) correspondantes, en forme de pinces, selon lequel les têtes de dévissage
sont réparties de manière concentrique autour d'un axe central et vertical (12) autour
duquel elles décrivent une course circulaire ou en arc de cercle qui constitue la
zone de travail et selon lequel les têtes de dévissage (6) montent et descendent au
moyen d'une came de commande, où le dévissage puis l'éjection des bouchons filetés
après séparation des bouteilles se fait par rotation des têtes de dévissage, caractérisé
en ce que la came de commande (1) provoquant la montée et la descente des têtes de
dévissage (6) présente au moins deux profils (3,4,) dans le secteur d'éjection, profils
dont l'inclinaison, la hauteur et la longueur ainsi que la distance entre eux sont
proportionnelles à l'ouverture du dispositif de saisie (5) des têtes de dévissage
(6) et à la distance entre au moins deux bacs collecteurs (7,8).