VERSCHLIESSERKOPF FÜR BEHÄLTERVERSCHLIESSMASCHINEN SOWIE BEHÄLTERVERSCHLIESSMASCHINE

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Verschließerkopf zur Verwendung bei Behälterverschließmaschinen zum Verschließen von Flaschen oder dergleichen Behältern mit Verschlüssen, beispielsweise mit Schraubverschlüssen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Behälterverschließmaschine zum Verschließen von Flaschen oder dergleichen Behältern mit derartigen Verschlüssen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 11.

[0002] Behälterverschließmaschinen zum Verschließen von Flaschen oder anderen Behältern sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Bekannt sind insbesondere auch Behälterverschließmaschlnen zum Verschließen von Flaschen oder anderen Behältern mit Schraubverschlüssen. Das Aufbringen dieser Verschlüsse auf die Behälter erfolgt durch Aufschrauben auf ein Außengewinde, welches im Bereich der jeweiligen Behältermündung vorgesehen ist, und zwar durch Aufschrauben mit einem Verschließwerkzeug, welches mit einem eine Aufnahme für den jewelligen Verschluss bildenden Verschließerkopf ausgestattet ist. Im Detail erfolgt das Verschließen des jeweiligen Behälters so, dass der jeweilige Verschluss zunächst in der Aufnahme des Verschließerkopfes aufgenommen wird. Im Anschluss daran wird der im Verschlleßerkopf zumindest kraftschlüssig, d.h. durch Klemmen gehaltene Verschluss auf die Behälteröffnung aufgesetzt und dann mit dem um eine Verschließerkopfachse bzw. um eine Achse der Aufnahme rotierend angetriebenen Verschließerkopf auf den jeweiligen Behälter aufgeschraubt. Hierbei wird bei einer kraftschlüssigen Verbindung nicht ausgeschlossen, dass Rillen und/oder Riffelungen vorgesehen sind, die damit zumindest einen teilweisen Formschluss durch eine Verzahnung der gegeneinander anliegenden Oberflächenkontuten ermöglichen.

[0003] Bei diesem Aufschrauben liegt der Behälter gegen den Verschließerkopf bzw. gegen den in diesem Verschließerkopf gehaltenen Verschluss axial, d.h. in Richtung der Achse der Aufnahme mit einer gewissen Druckkraft, beispielsweise mit einer Druckkraft von 20 kp oder etwa 200N angepresst an.

[0004] Aus der WO 2004/009484 A1 und US 2,076,631 B sind grundsätzlich Verschließköpfe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, bei welchen drei oder mehr Segmente einen zu applizierenden Schraubverachluss klemmend halten.

[0005] Für ein zuverlässiges und ausreichend dichtes Verschließen der Behälter ist es erforderlich, dass der jeweilige Behälterverschluss ausreichend fest, d.h. mit ausreichend hohem Drehmoment auf den zu verschließenden Behälter aufgeschraubt wird, und zwar unabhängig von Toleranzen, die die Behälterverschlüsse üblicherweise insbesondere auch in Bezug auf den wirksamen Außendurchmesser aufweisen und die die kraftschlüssige Verbindung bzw. die Klemmbefestigung des jeweiligen Behälterverschlusses im Verschließerkopf stark beeinträchtigen können. Nachteilig an den bekannten Verschließköpfen ist deren aufwändige Konstruktion, welche schlecht zu reinigen ist, wodurch nötige Bewegung der Einzelsegmente beeinträchtigt und die Klemmkraft sinkt bzw. nicht immer zuverlässig vorhergesehen werden kann.

[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verschließerkopf aufzuzeigen, der auch bei größeren Toleranzen der Behälterverschlüsse ein zuverlässiges Verschließen von Flaschen oder dergleichen Behältern gewährleistet. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verschließerkopf entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine Behälterverschließmaschine ist Gegenstand des Patentanspruchs 11. Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren.

[0007] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

in vereinfachter Darstellung eine Behälterverschließmaschine umlaufender Bauart zum Verschließen von Flaschen oder dergleichen Behältern mit Behälterverschlüssen in Form von kappenartigen Schraubverschlüssen;

Fig. 2

in perspektivischer Einzeldarstellung den Verschließerkopf eines Verschließwerkzeugs bzw. Schraubverschließers der Behälterverschließmaschine der Figur 1;

Fig. 3

den Verschließerkopf der Figur 2 in perspektivischer Einzeldarstellung und im Schnitt, zusammen mit einem ebenfalls im Schnitt dargestellten Schraubverschluss;

Fig. 4

den Verschließerkopf im Vertikalschnitt, zusammen mit einer Teildarstellung eines Schraubverschlusses.

[0008] Die in der Figur 1 allgemein mit 1 bezeichnete Behälterverschließmaschine umlaufender Bauart dient zum Verschließen von Flaschen 2 mit kappenartigen Schraubverschlüssen 3, die jeweils einstückig mit einem Boden 3.1, mit einem Kappenrand 3.2 und mit einer Riffelung 3.2.1 am Kappenrand 3.2 beispielsweise aus Kunststoff gefertigt sind. Diese Außenriffelung 3.2.1 ist in der Regel passend zu der Innenkonturierung 21 eines einzelnen Kopfstückes 16.

[0009] Die Behälterverschließmaschine 1 besteht in der dem Fachmann bekannten Weise aus einem um eine vertikale Maschinenachse MA umlaufend antreibbaren Rotor 4, an dessen Umfang mehrere Verschließpositionen 5 u.a. mit jeweils einem Verschließwerkzeug 6 in Form eines Schraubverschließers und mit jeweils einem Behälterträger 7 zur hängenden Halterung der jeweiligen Flasche 2 ausgebildet sind. Die Verschließwerkzeuge 6 der Verschließpositionen 5 bestehen im Wesentlichen aus je einem elektromotorischen Antrieb 8, aus einer mit ihrer Achse parallel zur vertikalen Maschinenachse orientierten Spindel 9, die mit ihrem oberen Ende antriebsmäßig mit dem Antrieb 8 bzw. mit der Motorwelle dieses Antriebs 8 verbunden ist, sowie aus einem am unteren Ende vorgesehenen und axial gefederten Verschließerkopf 10. Mit diesem wird bei umlaufendem Rotor 4 der jeweilige Schraubverschluss 3 an einer nicht dargestellten Verschlussübergabeposition abgenommen, dann durch Anheben der jeweiligen Flasche 2 gegen den Verschließerkopf 10 auf die Flaschenmündung aufgesetzt und anschließend über den vom Antrieb 8 über die Spindel rotierend um seine Achse VA angetriebenen Verschließerkopf 10 auf die betreffende Flasche 2 bzw. auf ein im Bereich der Flaschenmündung vorgesehenes Außengewinde aufgeschraubt wird, wie dies dem Fachmann ebenfalls bekannt ist. Natürlich sind dem Fachmann auch zentrale mechanische Antriebe für Verschließer und daraus mechanisch abgeleitete Antriebe der Spindeln 9 bekannt oder Vorrichtungen, bei denen der Verschließerkopf auf eine stehende oder hängend gehaltene Flasche abgesenkt wird.

[0010] Wie insbesondere die Figuren 2 - 4 zeigen, besteht jeder Verschließerkopf 10 u.a. aus einem Lagerelement oder einer Verschließerkopfbasis 11, welche an dem unteren Ende der Spindel 9 oder eine Spindelabschnitts vorgesehen ist, und zwar in Achsrichtung der Spindel 9 gefedert verschiebbar, aber antriebsmäßig mit der Spindel 9 verbunden. Der Verschlusskopf 10 ist mit seiner Verschlusskopfachse VA achsgleich mit der Spindelachse an der Spindel 9 befestigt.

[0011] Die Verschließerkopfbasis 11 ist als Formteil aus einem geeigneten Material, beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff einstückig mit einem oberen, plattenförmigen Basisabschnitt 12, der bei der dargestellten Ausführungsform in Draufsicht eine im Wesentlichen quadratische Form aufweist, und mit vier jeweils an einem Eckbereich des Abschnittes 12 vorgesehenen, über eine gemeinsame Unterseite des Basisabschnittes 12 wegstehenden Eckpfosten 13 hergestellt. Die Eckpfosten 13 sind jeweils als Winkelstück mit zwei Schenkeln 13.1 ausgeführt, die zumindest mit ihren außenliegenden, d.h. voneinander abgewandten Oberflächenseiten in Ebenen parallel zu der Achse VA sowie senkrecht zur Ober- und Unterseite des Basisabschnittes 12 und auch senkrecht zu jeweils einer Umfangsseite dieses Basisabschnittes 12 angeordnet sind.

[0012] Die beiden Schenkel 13.1 jedes Eckpfostens 13 schließen an ihren einander zugewandten Oberflächenseiten einen Winkel von 90° miteinander ein, der sich zum Umfang des Verschließkopfes 10 bzw. der Verschließerkopfbasis 11 hin öffnet. Bei einer nicht gezeigten Variante sind die Pfosten nicht als Winkelstück mit zwei Schenkeln sondern als Finger oder Säulen ausgeführt, so dass jeder Finger oder jede Säule als Halterung und/oder Lagerung für ein oder zwei Gelenke dient. Die Verschließerkopfbasis 11 ist in der Mitte des Basisabschnittes 12 weiterhin mit einer Öffnung 14 ausgebildet, die zur Befestigung des Verschließerkopfes 10 an der Spindel 9 dient und innenliegend mit geeigneten Verbindungsmitteln, beispielsweise mit einem Innengewinde versehen ist. Zur Verstärkung der Verschließerkopfbasis 11 im Bereich der Öffnung 14 ist der Basisabschnitt 12 an seiner Oberseite einstückig mit einem die Öffnung 14 umschließenden ringartigen Vorsprung 15 ausgebildet.

[0013] Jeder Verschließerkopf 10 besteht weiterhin aus einem hülsenartigen Kopfstück 16, welches zur Aufnahme des jeweiligen Schraubverschlusses 3 und zum Aufschrauben dieses Verschlusses 3 auf die jeweilige, zu verschließende Flasche 2 dient. Das hülsenartigen Kopfstück 16 ist bei der dargestellten Ausführungsform von insgesamt vier Segmenten 17 gebildet, die sich zu dem hülsenartigen Kopfstück 16 ergänzen und hierzu jeweils aneinander benachbarten Flächen 18 aneinander anschließen, die (Flächen) in Ebenen liegen, die radial oder im Wesentlichen zur Achse KA des hülsenartigen Kopfstückes 16 orientiert sind.

[0014] Das Kopfstück 16 bildet innenliegend eine Öffnung 19, die an dem der Unterseite des Basisabschnittes 12 benachbarten, von dieser Unterseite aber etwas beabstandeten oberen Ende 16.1 des Kopfstückes 16 sowie auch an dem dem Basisabschnitt 12 abgewandten unteren Ende 16.2 des Kopfstückes 16 offen ist. Zumindest dann, wenn sich im Verschließerkopf 10 bzw. im Kopfstück 16 kein Schraubverschluss 3 befindet, liegen die Segmente 17 im Bereich des unteren Endes 16.2 des Kopfstückes 16 mit ihren Flächen 18 gegeneinander an, sodass die von der Achse der Öffnung 19 gebildete Achse KA des Kopfstückes 16 achsgleich mit der Achse VA liegt und die Innenfläche der Öffnung 19 sowohl in einem oberen

[0015] Öffnungsabschnitt 19.1, als auch in einem unteren Abschnitt 19.2 kreiszylinderförmig oder im Wesentlichen kreiszylinderförmig ausgebildet ist.

[0016] Der Innendurchmesser des Öffnungsabschnittes 19.1 ist bei der dargestellten Ausführungsform etwas größer als der Innendurchmesser der Öffnung 14. Der Innendurchmesser des Offnungsabschnittes 19.2 ist etwas größer als der Innendurchmesser des Öffnungsabschnittes 19.1. Der Öffnungsabschnitt 19.2 bildet die Aufnahme 20 zum Aufnehmen und Halten jeweils eines Schraubverschlusses 3 durch Klemmen. Bei leerem Kopfstück 16, d.h. bei fehlendem Schraubverschluss 3 in der Aufnahme 20 ist der Innendurchmesser des Öffnungsabschnittes 19.2 daher etwas kleiner als der Außendurchmesser der kappenartigen Schraubverschlüsse 3.

[0017] An der eine radiale Anlagefläche 21 für die Schraubverschlüsse 3 bildenden Innenfläche ist der Öffnungsabschnitt 19.2 mit einer Riffelung versehen, die der Riffelung 3.2.1 am Umfang bzw. am Kappenrand 3.2 der Schraubverschlüsse 3 entspricht, sodass jeder in der Aufnahme 20 aufgenommene Schraubverschluss 3 mit seiner Riffelung 3.2.1 passend in die Riffelung der Anlagefläche 21 eingreift.

[0018] Um das Einführen des jeweiligen Schraubverschlusses 3 in das Kopfstück 16 bzw. die Aufnahme 20 zu erleichtern, sind das Kopfstück 16 und die dieses Kopfstück bildende Segment 17 am unteren Ende 16.2 mit einer abgerundeten Stirnfläche ausgeführt. Weiterhin geht am unteren Ende 16.2 der Öffnungsabschnitt 19.2 in einen im Durchmesser noch etwas vergrößerten Öffnungsabschnitt 19.3 über, der dann das untere, offene Ende der Öffnung 19 oder Aufnahme 20 bildet.

[0019] Durch den stufenförmigen Übergang zwischen den Öffnungsabschnitten 19.1 und 19.2 ist in der Öffnung 19 eine ringförmige axiale Anlagefläche 22 gebildet, gegen die der jeweilige, in der Aufnahme 20 aufgenommene Schraubverschluss 3 beim Verschließen mit seinem Boden 3.1 abstützt, wodurch u.a. auch eine eindeutige axiale Positionierung jedes Schraubverschlusses 3 in der Aufnahme 20 erreicht ist.

[0020] Die Segmente 17 sind jeweils mit zwei über die Außenfläche dieser Segmente bzw. des Kopfstückes 16 wegstehenden, bei der dargestellten Ausführungsform ohr- oder laschenartig ausgebildeten Haltearmen 23 versehen, und zwar derart, dass die beiden Haltearme 23 in einer Achsrichtung tangential zu einer die Achse KA konzentrisch umschließenden Kreislinie gegeneinander versetzt sind und sich jeder Haltearm 23 im Bereich einer Fläche 18 befindet, und zwar der Oberseite 16.1 des Kopfstückes 16 wesentlich näherliegend als der Unterseite 16.2 dieses Kopfstückes. Mit Hilfe von Lagerbolzen 24, die Lagerbohrungen 25 in den Haltearmen 23 durchgreifen und jeweils beidendig an einem der Eckpfosten 13 gehalten sind, sind die Segmente 17 gelenkig mit der Verschließerkopfbasis 11 verbunden.

[0021] Im Detail erstrecken sich die Lagerbolzen 24 jeweils zwischen zwei Eckpfosten 13 und sind mit ihrer Achse parallel zu einer Seite des im wesentlichen quadratisch ausgeführten Basisabschnittes 12 der Verschließerkopfbasis 11 und damit tangential zu einer die Achsen VA bzw. KA konzentrisch umschließenden Kreislinie orientiert, sodass die Segmente 17 um die Achse des zugehörigen Gelenkbolzens 24 zumindest am unteren Ende 16.2 des Kopfstückes 16 bezogen auf die Achse KA radial nach außen und nach innen schwenkbar sind. Mit ihren einander abgewandten Seiten stützen sich die Haltearme 23 jeweils gegen einen Schenkel 13.1 des betreffenden Eckpfostens 13 ab, sodass die Segmente 17 in Achsrichtung der Gelenkbolzen 24 nicht verschiebbar auf den Gelenkbolzen 24 gehalten sind.

[0022] Im Bereich des unteren Endes 16.2 ist auf der Außenfläche des Kopfstückes 16 ein die Achse KA konzentrisch umschließendes ringförmiges Federelement 26 vorgesehen, welches zu seiner axialen Sicherung in eine Ringnut der Außenfläche des Kopfstückes 16 eingreift und bei der dargestellten Ausführungsform von einem O-Ring aus einem gummielastischen Material gebildet ist. Mit dem Federelement 26 sind die Segmente 17 bezogen auf die Achse KA zum Festklemmen des jeweiligen Schraubverschlusses 3 in der Aufnahme 20 radial nach innen federnd vorgespannt.

[0023] Die Segmente 17 sind einschließlich ihrer Haltearme 23 idealerweise jeweils identisch aus einem geeigneten Material, beispielsweise aus Metall oder einem geeigneten Kunststoff gefertigt, sodass der Verschließerkopf 10 in allen die Achsen VA und KA einschließenden und senkrecht zu den Umfangsseiten der Verschließerkopfbasis 11 orientierten Ebenen spiegel- bzw. rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Natürlich sind auch nicht symmetrische Ausführungsformen denkbar oder Ausführungsformen, bei denen mindestens ein Segment 17 nicht gelagert aufgehängt ist, sondern starr mit der Verschließerkopfbasis 11 insbesondere dem Basisabschnitt 12 verbunden ist.

[0024] Wie insbesondere die Figur 4 zeigt, besitzt die von dem jeweiligen Gelenkbolzen 24 gebildete Schwenkachse jedes Segmentes 17 von der Achse VA bzw. KA einen radialen Abstand X der größer ist als der maximale radiale Abstand x, den die an diesem Segment 17 gebildete axiale Anlagefläche 22 von der Achse VA bzw. KA aufweist. Dies bedeutet, dass aus Druckkräften F, die über einen in der Aufnahme 20 aufgenommenen Schraubverschluss 3 auf die Anlagefläche 22 einwirken, Momente M um die Achsen der Gelenkbolzen 24 resultieren, die (Momente) im Sinne eines Schließens des Kopfstückes 16, d.h. im Sinne eines Schwenkens der Segmente 17 radial nach innen wirken, sodass der Halt des jeweiligen Schraubverschlusses 3 in der Aufnahme 20 durch Klemmen noch verstärkt wird.

[0025] Bei der Aufnahme des jeweiligen Schraubverschlusses 3 wird dieser unter leichtem Öffnen des Kopfstückes 20, d.h. unter leichtem Schwenken der Segmente 17 an dem unteren Ende 16.2 gegen die Wirkung des Federelementes 26 in die Aufnahme 20 eingebracht und in dieser Aufnahme durch die Wirkung des Federelementes 26 durch Klemmsitz gehalten. Durch den gegen die Anlagefläche 22 anliegenden Boden 3.1 besitzt der Schraubverschluss 3 in der Aufnahme 20 eine vorgegebene Lage, In der dieser Schraubverschluss mit seinem unteren, offenen Randbereich Ober die Unterseite 16.2 vorsteht. Nach dem Aufsetzen des Schraubverschlusses 3 auf den Mündungsbereich einer Flasche 2 wird die Flasche 2 mit der Druckkraft von beispielsweise 20 kp oder etwa 200N gegen den Schraubverschluss 3 angepresst, sodass durch diese Druckkraft über jedes Segment 17 eine zusätzliche radiale Klemmkraft auf den in der Aufnahme 20 aufgenommenen Verschluss 3 ausgeübt wird. Die Größe der Klemmkraft ergibt sich dabei aus der Druckkraft und dem Übersetzungsverhältnis der Hebelarme a und A.

[0026] Hierbei ist der Hebelarm a der mittlere wirksame Abstand der axialen Anlagefläche 22 von der Achse des zugehörigen Gelenkbolzens 24 und der Hebelarm A der mittlere wirksame Abstand der radialen Anlagefläche 21 von der Achse dieses Lagerbolzens 24.

[0027] Es besteht somit die Möglichkeit, abhängig von der einzelnen Verschließaufgabe und erforderlichen Verschließkraft, die Klemmkraft durch Änderung der Hebelarme bzw. des Hebelarmverhältnisses a zu A und/oder y zu Y in der gewünschten Art und Weise einzustellen oder zu variieren.

[0028] Nach dem Aufschrauben des Schraubverschlusses 3 auf die betreffende Flasche 2 kann durch den Wegfall der Druckkraft und auch der zusätzlichen Klemmkraft bedingt durch das Absenken der Flasche 2 von dem Verschließerkopf 10 und/oder durch das Anheben des Verschließerkopfes 10 von der Flasche 2 der Verschließerkopf 10 problemlos von dem auf die Flasche 2 aufgeschraubten Schraubverschluss 3 getrennt werden.

[0029] Wie die Figur 4 auch zeigt, ist der Abstand Y jedes Gelenkbolzens 24 von einer die offene Seite der Aufnahme 2 einschließenden und senkrecht zur Achse KA orientierten Bezugsebene BE größer als der Abstand y der axialen Anlagefläche 22 von dieser Bezugsebene BE.

[0030] Insbesondere durch die Anordnung der von den Lagerbolzen 24 gebildeten Schwenkachsen der Segmente 17 im Bezug auf die axiale Anlagefläche 22 weist der Verschlleßerkopf 10 somit u.a. den Vorteil auf, dass ein zuverlässiges Festklemmen des jeweiligen Schraubverschlusses 3 durch die zusätzliche radiale Klemmkraft selbst bei größeren Toleranzen auch des Durchmessers der Schraubverschlüsse 3 erreicht ist. Derartige Toleranzen sind beispielsweise durch eine nicht oder nur schwer kontrollierbare Schrumpfung von aus Kunststoff gefertigten Schraubverschlüssen 3 und/oder durch einen in der Dicke nicht oder nur schwer kontrollierbaren Farbauftrag auf die Schraubverschlüsse 3 bedingt.

[0031] In einer nicht dargestellten Variante ist es vorgesehen, dass die Gelenkbolzen 24 in einer Ebene liegen, die die Segmente 17 in der Mitte oder unterhalb deren Mitte schneidet und diese Ebene senkrecht zu der Achse KA steht. In einem derartigen Fall kann es von Vorteil sein, dass statt des von außen am unteren Ende auf die Segmente 17 angebrachten Federelements 26, am oberen Ende ein oder mehrere spreizende Federelemente angeordnet werden. Wie für den Fachmann ersichtlich, kehren sich bei derartigen Ausführungsvarianten einige der vorstehend beschriebenen Hebelarmverhältnisse entsprechend der gewünschten Kraftwirkung um oder müssen entsprechend analog angepasst werden.

[0032] Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne das dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

[0033] Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass das Kopfstück 16 insgesamt vier bewegliche Segmente 17 aufweist, die schwenkbar an der Verschließerkopfbasis 11 vorgesehen sind. Die Anzahl der beweglichen Segmente 17 kann hiervon auch abweichen. So können beispielsweise zwei oder drei oder aber mehr als vier Segmente 17 vorgesehen sein, die dann jeweils um z.B. in einer gemeinsamen Ebene angeordnete Achsen tangential zu einer die Verschließerkopfachse VA konzentrisch umschließenden gedachten Kreislinie schwenkbar sind.

Bezugszeichenliste

[0034] 

1

Behälterverschließmaschine

2

Flasche

3

kappenartiger Schraubverschluss

3.1

Boden des Schraubverschlusses

3.2

Kappenrand des Schraubverschlusses

3.2.1

Riffelung

4

Rotor

5

Verschließposition

6

Verschließwerkzeug

7

Behälterträger

8

Antrieb

9

Spindel

10

Verschließerkopf

11

Verschließerkopfbasis

12

Basisabschnitt

13

Eckpfosten

13.1

Schenkel

14

Befestigungsöffnung

15

ringartiger Vorsprung

16

Kopfstück

16.1

Oberseite des Kopfstückes 16

16.2

Unterseite des Kopfstücke

17

Segment des Kopfstückes 16

18

Fläche

19

Kopfstücköffnung

19.1 - 19.3

Öffnungsabschnitt

20

Aufnahme

21

radiale Anlagefläche mit RiffelungRiffelung

22

axiale Anlagefläche

23

Haltearm

24

Gelenkbolzen

25

Lagerbohrung

26

Federelement

a, A

Hebelarm

x, X

radialer Abstand

y, Y

axialer Abstand

M

Moment

BE

Bezugsebene

KA

Achse des Kopfstücks 16

VA

Achse des Verschließerkopfes 10

Ansprüche

1. Verschließerkopf für Behälterverschließmaschinen (1) zum Verschließen von Flaschen oder dergleichen Behältern (2) mit Verschlüssen (3), mit einem Kopfstück (16), mit einer am Kopfstück gebildeten und an der Unterseite des Verschließerkopfes (10) sowie des Kopfstückes (16) offenen Aufnahme (20) für jeweils einen Verschluss (3), wobei die Aufnahme (20) bezogen auf eine Achse (KA) der Aufnahme (20) wenigstens eine radiale sowie auch wenigstens eine axiale Anlagefläche (21, 22) für den jeweiligen in der Aufnahme (20) aufgenommen Verschluss (3) bildet, und wobei die radiale Anlagefläche (21) für ein zumindest kraftschlüssiges Halten des jeweiligen Verschlusses (3) in der Aufnahme (20) zumindest teilweise von mindestens einem beweglichen Segment (17) gebildet ist, welches zumindest im Bereich der radialen Anlagefläche (21) wenigstens radial zur Achse (KA) der Aufnahme (20) beweglich ist, wobei die axiale Anlagefläche (22) zumindest teilweise an dem wenigstens einen beweglichen Segment (17) vorgesehen ist, und dass das wenigstens eine bewegliche Segment (17) an einer Verschließerkopfbasis (11) derart geführt oder gelagert ist, dass eine auf die axiale Anlagefläche (22) ausgeübte Druckkraft eine bezogen auf die Achse (KA) der Aufnahme (20) radial nach innen wirkende Klemmkraft des beweglichen Segmentes (17) bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens zwei Segmente (17), die sich zu einem hülsenartigen Kopfstück (16) mit einer an der Kopfstückunterseite (16.2) und an einer Kopfstückoberseite (16.1) offenen Hülsenöffnung (19) ergänzen, dass die Aufnahme (20) für den wenigstens einen Verschluss (3) von einem Öffnungsabschnitt (19.2) der Hülsenöffnung (19) gebildet ist, der einen vergrößerten Querschnitt aufweist und an den sich zum oberen Ende (16.1) des Kopfstückes (16) hin ein Öffnungsabschnitt (19.1) mit reduziertem Querschnitt anschließt, und dass die radiale Anlagefläche (21) von der Innenfläche des Öffnungsabschnittes (19.2) mit größerem Querschnitt und die axiale Anlagefläche (22) von einem stufenförmigen Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten Öffnungsabschnitt (19.2, 19.1) gebildet sind, wobei das wenigstens eine bewegliche Segment (17) um wenigstens eine Schwenkachse (24) senkrecht zur Achse (KA) der Aufnahme (20) an der Verschließerkopfbasis (11) gehalten ist, und wobei die Schwenkachse (24) des wenigstens einen beweglichen Segmentes (17) von der Achse (KA) der Aufnahme (20) einen radialen Abstand (X) aufweist, der größer ist als der radiale Abstand (x) der axialen Anlagefläche (22) von dieser Achse (KA).

2. Verschließerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfstück (16) aus wenigstens zwei, bevorzugt aus wenigstens drei die Aufnahme (20) bildenden beweglichen Segmenten (17) besteht.

3. Verschließerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfstück (16) aus wenigstens vier beweglichen Segmenten (17) besteht.

4. Verschließerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine bewegliche Segment (17) wenigstens einen, vorzugsweise wenigstens zwei voneinander beabstandete Haltearme (23) aufweist, die über die Außenfläche des Segmentes (17) wegstehen und mit denen das Segment (17) an der Verschließerkopfbasis (11) schwenkbar gehalten ist.

5. Verschließerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschließerkopfbasis (11) einen an dem Verschließwerkzeug (6) befestigbaren Basisabschnitt (12) sowie wenigstens zwei Ober eine dem Kopfstück zugewandte Unterseite des Basisabschnittes (12) wegstehende Lagerelemente (13) aufweist, zwischen denen das wenigstens eine bewegliche Segment (17) schwenkbar gelagert ist.

6. Verschließerkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Basisabschnitt (12) mit mehreren Lagerelementen (13) ausgebildet ist, die jeweils in demselben radialen Abstand von der Achse (KA) der Aufnahme (20) um diese Achse in gleichmäßigen Winkelabständen verteilt vorgesehen sind, und dass jeweils zwischen zwei benachbarten Lagerabschnitte Lagerelementen (13) wenigstens ein bewegliches Segment (17) schwenkbar gelagert ist.

7. Verschließerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren beweglichen Segmenten (17) diese identisch ausgebildet sind, und/oder dass der Verschließerkopf (10) einschließlich seines Basiselementes (11) und seines Kopfstücks (16) spiegelsymmetrisch zu wenigstens einer die Achse (KA) der Aufnahme (20) einschließenden Ebene ausgeführt, ist.

8. Verschließerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine bewegliche Segment (17) durch Federmittel (26) in die radial innenliegende Position vorgespannt ist.

9. Verschlleßerkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Federmittel (26) in der Nähe der Unterseite (16.2) des Kopfstücks (16) in zwingender Art und Weise auf das wenigstens eine bewegliche Segment (17) angebracht ist oder auf dieses einwirkt und insbesondere das Federmittel (26) ein O-Ring ist.

10. Verschließerkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Federmittel (26) in der Nähe der Oberseite (16.1) des Kopfstücks (16) angeordnet ist und in spreizender Art und Weise an dem wenigstens einen beweglichen Segment (17) angebracht ist oder auf dieses einwirkt.

11. Behälterverschließmaschine zum Verschließen von Flaschen oder dergleichen Behältern (2) mit Verschlüssen, beispielsweise mit Schraubverschlüssen (3), mit einem oder mehreren Verschließpositionen (5), von denen jede zumindest ein Verschließwerkzeug (6) mit einem eine Aufnahme (20) für jeweils einen Verschluss (3) bildenden Verschließerkopf (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschließerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.

12. Behälterverschließmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere an einem um eine vertikale Maschinenachse (MA) umlaufend antreibbaren Rotor (4) gebildeten Verschließpositionen (5) vorgesehen sind, von denen jede zumindest ein Verschließwerkzeug (6) mit einem eine Aufnahme (20) für jeweils einen Verschluss (3) bildenden Verschließerkopf (10), welcher nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.

Claims

1. Closure head for container closure machines (1) for closing bottles or similar containers (2) with closures (3), having a head part (16), having a receptacle (20) formed on the head part and open on the underside of the closure head (10) and of the head part (16) for one closure (3) in each case, wherein the receptacle (20) forms at least one radial and at least one axial abutment surface (21, 22) relative to an axis (KA) of the receptacle (20) for the respective closure (3) held in the receptacle (20), and wherein the radial abutment surface (21) for at least force-fit retention of the closure (3) in the receptacle (20) is formed at least partially by at least one displaceable segment (17) which is displaceable at least radially to the axis (KA) of the receptacle at least in the region of the radial abutment surface (21), wherein the axial abutment surface (22) is provided at least partially on the at least one displaceable segment (17), and the at least one displaceable segment (17) is guided or mounted on a closure head base (11) such that a pressure force exerted on the axial abutment surface (22) causes a clamping force of the displaceable segment (17) acting radially inwards in relation to the axis (KA) of the receptacle (20),
characterised in that
the closure head has at least two segments (17) which supplement each other into a sleeve-like head part (16) with a sleeve opening (19) which is open on a head part underside (18.2) and on a head part top side (18.1), that the receptacle (20) for the at least one closure (3) is formed by an opening portion (19.2) of the sleeve opening (19) which has an enlarged cross-section and is adjacent to an opening portion (19.1) with reduced cross-section towards the upper end (16.1) of the head part (16), and that the radial abutment surface (21) is formed by the inner face of the opening portion (19.2) with larger cross-section and the axial abutment surface (22) is formed by a stepped transition between the first and the second opening portions (19.2; 19.1), wherein the at least one displaceable segment (17) is held on the closure head base (11) about at least one pivot axis (24) vertical to the axis (KA) of the receptacle (20), and wherein the pivot axis (24) of the at least one displaceable segment (17) has a radial spacing (X) from the axis (KA) of the receptacle (20) which is greater than the radial spacing (x) of the axial abutment surface (22) from this axis (KA).

2. Closure head according to claim 1, characterized in that the head part (16) consists of at least two, preferably at least three displaceable segments (17) forming the receptacle (20).

3. Closure head according to claim 1, characterized in that the head part (16) consists of at least four displaceable segments (17).

4. Closure head according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one displaceable segment (17) has at least one, preferably at least two holder arms (23) which are spaced apart from each other and stand away from the outer face of the segment (17), and by means of which the segment (17) is held pivotably on the closure head base (11).

5. Closure head according to any one of the preceding claims, characterized in that the closure head base (11) has a base portion (12) which can be fixed to the closure tool (6), and at least two bearing elements (13) which protrude over an underside of the base portion (12) facing the head part and between which the at least one displaceable segment (17) is held pivotably.

6. Closure head according to claim 5, characterized in that the base segment (12) is formed with several bearing elements (13) which are each provided distributed in the same radial spacing from the axis (KA) of the receptacle (20) at even angular distances about this axis, and that at least one displaceable segment (17) is held pivotably between two adjacent bearing portions of bearing elements (13) in each case.

7. Closure head according to any one of the preceding claims, characterized in that in the case of several displaceable segments (17), these are formed identically and/or that the closure head (10) including its base element (11) and head part (16) is formed mirror-symmetrical to at least one plane enclosing the axis (KA) of the receptacle (20).

8. Closure head according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one displaceable segment (17) is pretensioned by spring means (26) in the radially inner position.

9. Closure head according to claim 8, characterized in that the spring means (26) is mounted or acts in a forcing fashion on the at least one displaceable segment (17) in the vicinity of the underside (16.2) of the head part (16), and in particular the spring means (26) is an O-ring.

10. Closure head according to claim 8, characterized in that the spring means (26) is arranged in the vicinity of the top side (16.1) of the head part (16) and is applied or acts in a spreading fashion on the at least one displaceable segment (17).

11. Container closure machine for closing bottles or similar containers (2) with closures, for example with screw closures (3), having one or more closure positions (5), each of which has at least one closing tool (6) with a closure head (10) forming a receptacle (20) for one closure (3) in each case, characterized in that the closure head is formed according to any one of the preceding claims.

12. Container closure machine according to claim 11, characterized in that several closing positions (5) are provided formed on a rotor (4) which can be driven in circulation about a vertical machine axis (MA), each of which positions has at least one closing tool (6) with a closure head (10) forming a receptacle (20) for one closure (3) in each case, which closure head is formed according to any one of claims 1 to 10.

Revendications

1. Tête de bouchage pour machines à boucher des récipients (1) pour le bouchage de bouteilles ou récipients (2) similaires avec des bouchons (3), avec une tête (16), avec un logement (20) formé sur la tête et ouvert sur le dessous de la tête de bouchage (10) et de la tête (16) pour respectivement un bouchon (3), le logement (20) formant par rapport à un axe (KA) du logement (20) au moins une surface d'appui radiale ainsi qu'aussi au moins une surface d'appui axiale (21, 22) pour le bouchon (3) respectif reçu dans le logement (20), et la surface d'appui radiale (21) étant formée pour un maintien au moins à force du bouchon respectif (3) dans le logement (20) au moins en partie par au moins un segment (17) mobile qui est mobile au moins dans la zone de la surface d'appui radiale (21) au moins radialement à l'axe (KA) du logement (20), la surface d'appui axiale (22) étant prévue au moins en partie sur l'au moins un segment mobile (17), et en ce que l'au moins un segment mobile (17) est guidé ou logé sur une base de tête de bouchage (11) de telle manière qu'une force de pression exercée sur la surface d'appui axiale (22) provoque une force de serrage, agissant radialement vers l'intérieur par rapport à l'axe (KA) du logement (20), du segment mobile (17),
caractérisée en ce que
au moins deux segments (17) qui se complètent en une tête de type douille (16) avec une ouverture de douille (19) ouverte sur le dessous de la tête (16.2) et sur un dessus de la tête (16.1), en ce que le logement (20) pour l'au moins un bouchon (3) est formé par une section d'ouverture (19.2) de l'ouverture de douille (19) qui présente une section transversale agrandie et à laquelle est contiguë vers l'extrémité supérieure (16.1) de la tête (16) une section d'ouverture (19.1) avec une section transversale réduite et en ce que la surface d'appui radiale (21) est formée par la surface intérieure de la section d'ouverture (19.2) avec une section transversale plus grande et la surface d'appui axiale (22) est formée par une transition étagée entre la première et la seconde section d'ouverture (19.2, 19.1), l'au moins un segment mobile (17) étant maintenu autour d'au moins un axe de pivotement (24) perpendiculairement à l'axe (KA) du logement (20) sur la base de tête de bouchage (11), et l'axe de pivotement (24) de l'au moins un segment mobile (17) présente une distance radiale (X) par rapport à l'axe (KA) du logement (20) qui est supérieure à la distance radiale (x) entre la surface d'appui axiale (22) et cet axe (KA).

2. Tête de bouchage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la tête (16) se compose au moins de deux, de préférence au moins de trois segments (17) mobiles formant le logement (20).

3. Tête de bouchage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la tête (16) se compose au moins de quatre segments mobiles (17).

4. Tête de bouchage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'au moins un segment mobile (17) présente au moins un, de préférence au moins deux bras de support (23) espacés l'un de l'autre, qui dépassent de la surface extérieure du segment (17) et avec lesquels le segment (17) est maintenu de manière pivotante sur la base de tête de bouchage (11).

5. Tête de bouchage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la base de tête de bouchage (11) présente une section de base (12) pouvant être fixée sur l'outil de bouchage (6) ainsi qu'au moins deux éléments de palier (13) dépassant d'un dessous tourné vers la tête de la section de base (12), entre lesquels l'au moins un segment mobile (17) est logé de manière pivotante.

6. Tête de bouchage selon la revendication 5, caractérisée en ce que la section de base (12) est réalisée avec plusieurs éléments de palier (13) qui sont prévus répartis dans des distances angulaires régulières respectivement à la même distance radiale de l'axe (KA) du logement (20) autour de cet axe et en ce que au moins un segment mobile (17) est respectivement logé de manière pivotante entre deux sections de palier contiguës.

7. Tête de bouchage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'en cas de plusieurs segments mobiles (17), ceux-ci sont réalisés de manière identique et/ou en ce que la tête de bouchage (10) y compris son élément de base (11) et sa tête (16) est réalisée de manière symétrique à au moins un plan incluant l'axe (KA) du logement (20).

8. Tête de bouchage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'au moins un segment mobile (17) est précontraint par des moyens de ressort (26) dans la position radialement intérieure.

9. Tête de bouchage selon la revendication 8, caractérisée en ce que le moyen de ressort (26) est monté à proximité du dessous (16.2) de la tête (16) de manière obligatoire sur l'au moins un segment mobile (17) ou agit sur celui-ci et notamment le moyen de ressort (26) est un joint torique.

10. Tête de bouchage selon la revendication 8, caractérisée en ce que le moyen de ressort (26) est disposé à proximité du dessus (16.1) de la tête (16) et est monté par écartement sur l'au moins un segment mobile (17) ou agit sur celui-ci.

11. Machine à boucher des récipients pour le bouchage de bouteilles ou récipients (2) similaires avec des bouchons, par exemple des bouchons filetés (3), avec une ou plusieurs positions de bouchage (5), dont chacune présente au moins un outil de bouchage (6) avec une tête de bouchage (10) formant un logement (20) pour respectivement un bouchon (3), caractérisée en ce que la tête de bouchage est réalisée selon l'une quelconque des revendications précédentes.

12. Machine à boucher des récipients selon la revendication 11, caractérisée en ce que plusieurs positions de bouchage (5) formées sur un rotor (4) pouvant être entraîné en rotation autour d'un axe de machine (MA) vertical sont prévues, dont chacune présente au moins un outil de bouchage (6) avec une tête de bouchage (10) formant un logement (20) pour respectivement un bouchon (3), laquelle est réalisée selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 10.

Zeichnung