VERSCHLIESSMASCHINE UND VERFAHREN ZUM VERSCHLIESSEN VON BEHÄLTERN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Verschließmaschine zum Verschließen von Behältern, insbesondere von Flaschen, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Verschließen von Behältern, insbesondere von Flaschen, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 11. Verschließmaschinen und Verfahren der hier angesprochenen Art sind bekannt. Bei diesen wird ein mit einem vorgeformten Innengewinde versehener Verschluss auf einen mit einem Außengewinde versehenen Behälter aufgesetzt und dann in Verschließrichtung festgeschraubt. Für den Verschließvorgang ist eine Relativdrehung zwischen Verschluss und Behälter erforderlich. In der Regel wird der Verschließkopf über einen Antrieb in Rotation versetzt, während der Behälter sich nicht dreht. Üblicherweise werden Sensoren eingesetzt, die den Verschließvorgang überwachen und beispielsweise das auf den Verschluss ausgeübte Drehmoment und/oder den Drehwinkel des Verschlusses gegenüber dem Behälter erfassen. Eine Steuereinrichtung wertet die Signale der Sensoren aus und steuert über eine Schalteinrichtung den Antrieb so, dass vorgegebene Drehmomente und/oder Drehwinkel erreicht beziehungsweise nicht überschritten werden. Bei dem Verschließvorgang folgt der den Verschluss haltende Verschließkopf einer Verschließkurve. Das heißt, er wird synchron mit dem Behälter entlang einer Vorschubbahn bewegt und gleichzeitig gegenüber dem Behälter abgesenkt, wobei die Absenkbewegung an die Geometrie des Innengewindes im Verschluss beziehungsweise des Außengewindes am Behälter angepasst ist. Eine derartige Absenkbewegung kann auch bei Verschließmaschinen vorgesehen sein, die einen stationären Verschließkopf aufweisen und einzelne Behälter verschließen. Es hat sich herausgestellt, dass bei dem Verschließvorgang Fehlverschließungen eintreten können, bei denen der Verschluss schief auf dem Behälter aufsitzt und ein sicherer Abschluss des Behälterinhalts nicht gewährleistet werden kann.

[0002] JP H 11124196 offenbart eine Verschliessmaschine gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 11.

[0003] Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Verschließmaschine der oben genannten Art zu schaffen, mit der Fehlverschließungen auf ein Minimum reduziert werden können.

[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Verschließmaschine mit den in Anspruch 1 vorgeschlagenen Merkmalen vorgeschlagen. Sie zeichnet sich durch einen Sensor aus, der die Position des Verschlusses relativ zum Behälter erfasst und zwar unmittelbar nachdem der Verschluss auf den Behälter aufgesetzt wurde. Die erfasste Position wird als Ist-Position bezeichnet. Die Ist-Position wird mit einer Referenzposition R verglichen, die gemessen oder bestimmt wird, wenn der Verschluss optimal auf den Behälter, also auf dessen Mündung aufgesetzt ist. Eine optimale Position ist dann erreicht, wenn das Innengewinde des Verschlusses und das Außengewinde um die Mündung des Behälters ineinandergreifen und die Gewindestege nicht aufeinander liegen. In letzterem Fall geschieht es nämlich häufig, dass der Verschluss gegenüber dem Behälter schief aufliegt. Wird bei einer derartigen Ausgangslage des Verschlusses gegenüber dem Behälter der Verschließvorgang eingeleitet, wird also der Verschluss auf dem Behälter festgeschraubt, so kann der Verschluss auf dem Behälter verkanten und meist nicht in seine Endposition gebracht werden, in welcher der Behälter sicher verschlossen ist. Daher kann der Inhalt des Behälters austreten und/oder verderben. Bei der hier vorgegebenen Verschließmaschine ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung eine Vergleichseinheit aufweist, der die erfasste Ist-Position des Verschlusses gegenüber dem Behälter und die Referenzposition R zugeführt werden. Die beiden Positionen werden hier verglichen. Abhängig von dem Vergleich wird die Drehrichtung des Antriebs über die Schalteinrichtung von der Steuereinrichtung vorgegeben: Falls der Verschluss auf dem Behälter korrekt aufsitzt, die beiden Gewinde also ineinandergreifen, kann der Verschließvorgang unmittelbar eingeleitet werden. Sollten im anderen Fall die Stege des Innengewindes im Verschluss auf den Stegen des Außengewindes am Behälter aufeinander aufsitzen und damit der Verschluss höher auf dem Behälter sitzen, stimmt die Ist-Position mit der Referenzposition R nicht überein. In diesem Fall wird der Verschluss zunächst entgegen der Verschließrichtung gedreht, bis die Gewinde ineinandergreifen. Erst dann wird der Verschluss in Verschließrichtung gedreht und festgeschraubt. Da ein Schiefsitzen des Verschlusses auf dem Behälter auf diese Weise während des Verschließvorgangs ausgeschlossen wird, werden Fehlverschließungen auf ein Minimum reduziert, wenn nicht ganz ausgeschlossen.

[0005] Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird auch ein Verfahren der oben genannten Art vorgeschlagen, das die in Anspruch 11 genannten Merkmale aufweist und sich dadurch auszeichnet, dass nach dem Aufsetzen eines Verschlusses auf einen Behälter zunächst die Ist-Position erfasst und mit einer Referenzposition R verglichen wird. Nur wenn der Verschluss korrekt auf dem Behälter aufsitzt, die Gewinde also ineinandergreifen, wird der Verschließvorgang unmittelbar eingeleitet. Sollten die Gewindestege aufeinander aufliegen, wird der Verschluss zunächst gegen die Verschließrichtung gedreht, bis mittels des Sensors festgestellt wird, dass die beiden Gewinde ineinandergreifen. Erst dann wird der Verschließvorgang eingeleitet. Auf diese Weise lassen sich Fehlverschließungen auf durch ein Schiefsitzen des Verschlusses gegenüber dem Behälter auf ein Minimum reduzieren, wenn nicht ganz vermeiden.

[0006] Weitere Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den zugeordneten Unteransprüchen.

[0007] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1

eine Prinzipskizze einer Verschließmaschine und

Figur 2

ein Diagramm mit zwei Verschließkurven, in dem die ^ Höhe des Verschließkopfs gegenüber dem Behälter über der Zeit aufgetragen ist.

[0008] Figur 1 zeigt eine Verschließmaschine 1 mit einem Verschließkopf 3, welcher der Aufnahme eines mit einem Innengewinde 5 versehenen Verschlusses 7 dient. Der Verschließkopf 3 wird von einem Antrieb 9 über eine Antriebswelle 11 in Rotation versetzt, sodass der Verschluss 7 auf einen Behälter 13 aufschraubbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass das Innengewinde 5 im Verschluss 7, auf ein Außengewinde 15 des Behälters 13 festgeschraubt wird.

[0009] Die Verschließmaschine 1 weist eine Steuereinrichtung 17 auf, die den Verschließvorgang steuert.

[0010] Die Verschließmaschine 1 weist einen Sensor 19 auf, der dazu dient, die Position des Verschlusses 7 gegenüber dem Behälter 13 zu erfassen. Wesentlich ist hier, die korrekte Position des Verschlusses 7 auf dem Behälter 13 unmittelbar nach dem Aufsetzen des Verschlusses 7 zu erfassen. Dabei ergibt sich, dass der Verschluss 7, wenn er optimal auf dem Behälter 13 aufsitzt, weiter über die Mündung 21 des Behälters 13 in Richtung der hier angedeuteten Mittelachse 23 von Verschluss 7 und Behälter 13 aufgeschoben werden kann. In diesem Fall greifen nämlich die Gewindestege 25 des Innengewindes 5 im Verschluss 7 in die Gewindestege 27 des Außengewindes 15 des Behälters 13. Falls die Gewindestege 25 und 27 aufeinander aufliegen, kann der Verschluss 7 nicht ganz so weitin Richtung der Mittelachse 23 gesehen - auf die Mündung 21 des Behälters 13 abgesenkt werden.

[0011] Die in Richtung der Mittelachse 23 gemessene Position des Verschlusses 13 wird als Ist-Position bezeichnet. Der von dem Sensor 19 erfasste Messwert wird über eine Leitung 29, gegebenenfalls auch über Funk oder andere Übertragungswege, an die Steuereinrichtung 17 geleitet. Dieser wird über eine geeignete Leitung 31 oder über einen sonstigen Übertragungsweg ein Referenzsignal zugeführt, welches der optimalen Position des Verschlusses 7 auf dem Behälter 13 beim ersten Aufsetzen entspricht. Dieser Referenzwert wird als Referenzposition R bezeichnet.

[0012] Das der Ist-Position entsprechende Ausgangssignal des Sensors 19 wird mit dem der Referenzposition R entsprechenden Wert in einer Vergleichseinheit 33 verglichen. In Abhängigkeit des hier vorgenommenen Vergleichs wird über eine Leitung 35 ein Steuersignal an eine Schalteinrichtung 37 abgegeben, die über eine Leitung 39 den Antrieb 9 des Verschließkopfs 3 steuert.

[0013] Es sei hier noch darauf hingewiesen, dass die Leitungen 35 und 39 sehr wohl auch über andere Übertragungswege, sei es Funk oder Blue Tooth oder dergleichen ersetzt werden können. In allen Fällen ist es lediglich entscheidend, dass eine geeignete Verbindung zwischen den Elementen der Verschließmaschine 1 sichergestellt ist.

[0014] Wird in der Vergleichseinheit 33 durch den Vergleich des Ausgangssignals des Sensors 19 mit der Referenzposition R festgestellt, dass die Ist-Position der Referenzposition R entspricht, wird ein geeignetes Signal von der Steuereinrichtung 17 an die Schalteinrichtung 37 abgegeben, sodass von dieser der Antrieb 9 so angesteuert wird, dass er den Verschließkopf 3 in Verschließrichtung dreht, sodass der von dem Verschließkopf 3 gehaltene Verschluss 7 auf dem Behälter 13 festgeschraubt wird.

[0015] Zum Verschließen des Behälters 13 wird der Verschließkopf 3 in Richtung der Mittelachse 23 gegenüber dem Behälter 13 abgesenkt. Es ist ohne Weiteres klar, dass der Behälter 13 auch gegenüber dem Verschließkopf 3 angehoben werden könnte. Es kommt ausschließlich auf die Relativbewegung zwischen diesen beiden Teilen an.

[0016] Die Absenkung des Verschließkopfs 3 gegenüber dem Behälter 13 erfolgt entlang einer sogenannten Verschließkurve.

[0017] Die Verschließmaschine 1 ist mit einem Getriebe 41 versehen, das Teil des Antriebs 9 sein kann. Es ist aber auch möglich im Bereich der Antriebswelle 11 ein Getriebe 43 vorzusehen. Schließlich ist es auch denkbar ein derartiges Getriebe 45 als Teil des Verschließkopfs 3 auszubilden.

[0018] Figur 2 zeigt ein Diagramm mit zwei Verschließkurven, in welchem die Zeit t auf einer Abszisse und die Höhe h des Verschließkopfs 3 gegenüber dem Behälter 13 auf einer Ordinate aufgetragen sind.

[0019] Mit einer gestrichelten Linie 47 ist der Verlauf eines Verschließkopfs 3 gegenüber einem Behälter 13 eingezeichnet, wie er bei herkömmlichen Verschließmaschinen gewählt wird. Mit einer durchgezogenen Linie 49 ist dargestellt, wie sich die Höhe h des Verschließkopfs 3 der erfindungsgemäßen Verschließmaschine 1 gegenüber dem Behälter 13 über der Zeit t ändert.

[0020] Aus der in Figur 2 wiedergegebenen Verschließkurve gemäß Stand der Technik, die hier als gestrichelte Linie 47 wiedergegeben ist, zeigt sich Folgendes:

Der Verschließkopf 3 wird zum Zeitpunkt t1 zunächst entlang der Mittelachse 23 auf den Behälter 13 ausgehend von einer Höhe hmax abgesenkt, bis der Verschluss 7 zum Zeitpunkt t2 die Mündung 21 des Behälters 13 berührt. Während des Verschließvorgangs greift das Innengewinde 5 des Verschlusses 7 immer weiter in das Außengewinde 15 des Behälters 13 ein. Während des Festschraubens des Verschlusses 7 wird der Verschließkopf 3 entlang der gestrichelten Linie 47 bis zur Höhe hmin kontinuierlich abgesenkt, bis der Verschluss 7 gänzlich auf den Behälter 13 aufgeschraubt ist. Dies ist zum Zeitpunkt t3 erfolgt. Bei dem hier dargestellten Verlauf der gestrichelten Linie 47 folgt der Verschließkopf 3 bis zum Zeitpunkt t3 der Steigung des Außengewindes 15 am Behälter 13. Entweder gleich, oder - wie hier - zum Zeitpunkt t4, wird der Verschließkopf 3 anschließend wieder angehoben, bis er zum Zeitpunkt t5 seine Ausgangshöhe hmax erreicht hat.

[0021] Aus Figur 2 und dem Verlauf der Kurve der gestrichelten Linie 47 im Zeitraum von t2 bis t3 wird deutlich, dass der Verschließkopf 3 vorzugsweise linear gegenüber dem Behälter 13 abgesenkt wird. Die Steigung beziehungsweise der Abfall der Kurve der gestichelten Linie 47 hängt ab von dem Gewindetyp, der bei dem Verschluss 3 und entsprechend bei dem Behälter 13 vorgesehen ist. Er muss im Übrigen genau auf den verwendeten Gewindetyp angepasst werden, damit während des Verschließvorgangs nicht ein zu hoher Anpressdruck des Verschließkopfes 3 beziehungsweise des Verschlusses 7 auf den Behälter 13 gegeben ist. Dies erfolgt deshalb, um beim Verschließvorgang ein Schiefziehen des Verschlusses 7 durch Verkanten oder Verklemmen auf dem Behälter 13 zu vermeiden, weil dann ein sicherer Abschluss des Behälters 13 durch den Verschluss 7 nicht gewährleistet werden kann.

[0022] Entscheidend für den Verlauf der Verschließkurve gemäß der gestichelten Linie 47 ist, dass der Verschließkopf 3 während des Verschließvorgangs gegenüber dem Behälter 13 abgesenkt wird. Wie groß der Zeitraum zwischen t3 und t4 ist, kann in das Belieben eines Fachmanns gestellt werden.

[0023] Im Folgenden soll auf die Verschließkurve eingegangen werden, die mit der Verschließmaschine 1 gemäß Figur 1 gewählt wird und die mit einer durchgezogenen Linie 49 dargestellt ist.

[0024] Es zeigt sich hier, dass in dem Zeitraum t1 bis t6 der Verschließkopf 3 ausgehend von der Ausgangsposition hmax rasch auf das tiefste Niveau hmin abgesenkt wird, und sich in seiner - in Richtung der Mittelachse 23 gemessenen - maximalen Annährung gegenüber dem Behälter 13 befindet. Dabei ist es möglich, dass der Verschließkopf 3 noch weiter abgesenkt wird, als es in Figur 2 dargestellt ist.

[0025] Die minimale Höhe hmin wird zumindest während des gesamten Verschließvorgangs zwischen dem Zeitpunkt t6 und t3 beibehalten. Sie ist unabhängig von dem Gewindetyp, der bei dem Verschluss 7 vorgesehen ist. Diese minimale Höhe wird also bei Gewinden mit einem oder mehr Gängen in dem Zeitraum t6 bis t3 beibehalten.

[0026] Bei der Ausgestaltung der Verschließmaschine 1 nach Figur 1 und bei Durchführung des Verfahrens zum Verschließen von Behältern 13 kann, wie aus der durchgezogenen Linie 49 ersichtlich, der Verschließkopf 3 sehr rasch gegenüber dem Behälter 13 abgesenkt werden. Ein hoher, zumindest höherer Verschließdruck, also Anpressdruck des Verschlusses 7 auf den Behälter 13, kann sehr wohl hingenommen werden, weil vor Einleitung des Verschließvorgangs der Verschluss 7 korrekt auf dem Behälter 13 ausgerichtet wird, worauf unten noch näher eingegangen wird.

[0027] Überdies kann vorzugsweise noch vorgesehen werden, dass der Verschluss 3 mit einer nachgiebigen Kraft auf den Behälter 13 aufgepresst wird. Dies kann dadurch realisiert werden, dass geeignete Federelemente im Verschließkopf 3 vorgesehen werden. Vorzugsweise kann auch die Antriebswelle 11 mit einer Federkraft beaufschlagt werden, beispielsweise teleskopierbar sein. Schließlich kann auch der Antrieb 9 gemeinsam mit der Antriebswelle 11 und dem Verschließkopf 3 entlang der Mittelachse 23 abgesenkt werden und elastisch federnd gelagert sein, um eine nachgiebige Anpresskraft auf den Verschluss 7 auszuüben, mit der dieser auf den Behälter 13 aufgedrückt wird.

[0028] Im Folgenden wird auf die Funktion der Verschließmaschine 1 und auch auf das Verfahren zum Verschließen von Behältern 13 näher eingegangen:

Die Verschließmaschine 1 zeichnet sich dadurch aus, dass mittels eines Sensors 19 die korrekte Ausrichtung des Verschließkopfs 3 beziehungsweise des Verschlusses 7 auf den Behälter 13 kontrolliert wird, bevor der eigentliche aus Figur 2 ersichtliche Verschließvorgang gestartet wird. Nach dem Aufsetzen des Verschlusses 7 wird dessen in Richtung der Mittelachse 23 gemessene axiale Ist-Position gegenüber dem Behälter 3 erfasst. Die maximale Annäherung zwischen Verschluss 7 und Behälter 13 ist dann gegeben, wenn das Innengewinde 5 des Verschlusses 7 in das Außengewinde 15 des Behälters 13 eingreift, wenn also das Ende des Gewindestegs 25 im Verschluss 7 nicht auf dem Gewindesteg 27 des Behälters 13 aufliegt, sondern unmittelbar in den Eingang des Außengewindes 15 des Behälters 13 eingreift. In diesem Fall kann der Verschluss 7 also maximal weit auf die Mündung 21 des Behälters 13 aufgeschoben werden.

[0029] Bei der Einstellung der Verschließmaschine 1 wird zunächst ein Verschluss 7 auf einen Behälter 13 so aufgesetzt, dass das Innengewinde 5 des Verschlusses in das Außengewinde 15 des Behälters eingreift, dass also der Verschluss 7 maximal weit auf die Mündung 21 aufgeschoben werden kann. Mittels des Sensors 19 wird diese Position gemessen. Der Ausgangswert des Sensors 19 wird als Referenzposition R der Steuereinrichtung 17 zugeführt. Dabei ist es auch möglich, die Referenzposition R mit anderen Sensoren oder rechnerisch zu ermitteln.

[0030] Die nach dem ersten Aufsetzen des Verschlusses 7 auf den Behälter 13 gegebene Ist-Position wird mittels des Sensors 19 ermittelt. Sein Ausgangssignal wird über die Leitung 29 der Vergleichseinheit 33 zugeführt, wo die Ist-Position mit der Referenzposition R verglichen wird.

[0031] Stimmen die beiden Positionen überein, ist also der Verschluss 7 in einer optimalen Position auf den Behälter 13 aufgesetzt, wird durch ein geeignetes Ausgangssignal der Steuereinrichtung 17 über die Leitung 35 an die Schalteinrichtung 37 abgegeben, die über die Leitung 39 den Antrieb 9 ansteuert. Dabei wird der Antrieb 9 gleich so angesteuert, dass der Verschließkopf 3 und damit der Verschluss 7 auf den Behälter 13 aufgeschraubt und damit festgeschraubt wird. Es wird also unmittelbar der Verschließvorgang eingeleitet.

[0032] Sollte ein Vergleich der Ist-Position mit der vorgegebenen Referenzposition R in der Vergleichseinheit 33 zeigen, dass der Verschluss 7 nicht optimal auf dem Behälter 13 aufliegt, wird über die Schalteinrichtung 37 der Antrieb 9 zunächst in entgegengesetzter Richtung gedreht, sodass der Verschließkopf 3 und der Verschluss 7 in Öffnungsrichtung gedreht werden. Dabei wird ein Anpressdruck ausgeübt, mit dem der Verschluss 7 auf den Behälter 13 aufgedrückt wird. Bei einem ein-gängigen Gewinde muss der Verschluss 7 maximal um 360° entgegen der Verschließrichtung gedreht werden, bis das Innengewinde 5 in das Außengewinde 15 eingreift und der Verschluss 7 etwas auf die Mündung 21 des Behälters 13 aufgeschoben werden kann. Er erreicht damit eine Ist-Position, die der Referenzposition R entspricht. Sobald mittels des Sensors 19 das Erreichen der gewünschten Ausgangsposition ermittelt wird, endet die Rückwärtsdrehung des Verschließkopfs 3 und der Verschließvorgang wird durch Drehen des Verschließkopfs 3 und damit des Verschlusses 7 in Verschließrichtung festgeschraubt. Dies erfolgt durch geeignete Steuersignale der Steuereinrichtung 17 an die Schalteinrichtung 37, welche die Drehrichtung des Antriebs 9 bei Erreichen der gewünschten Position umdreht.

[0033] Um die Zeit für einen Verschießvorgang auf ein Minimum zu begrenzen, wird vorzugsweise der Drehwinkel des Verschließkopfs 3 durch einen Drehwinkelsensor während der Rückwärtsdrehung entgegen der Verschließrichtung erfasst. Sollte bei einem Gewinde mit einem einzigen Gewindegang ein Drehwinkel von 360° erreicht sein, wird der Vorgang abgebrochen. Man geht in diesem Fall davon aus, dass das Innengewinde 5 des Verschlusses 7 und/oder das Außengewinde 15 des Behälters 13 defekt ist. Beide Teile werden auf geeignete Weise, beispielsweise durch eine Vorrichtung zum Aussortieren, aus dem Prozess herausgenommen.

[0034] Sollten Verschluss 7 und Behälter 13 mit einem mehrgängigen Gewinde versehen sein, kann der Drehwinkel während der Rückwärtsdrehung begrenzt werden, beispielsweise auf 180°, wenn es sich um ein zwei-gängiges Gewinde handelt.

[0035] Zusätzlich kann auf geeignete Weise, beispielsweise durch einen Drehmomentsensor, das während des Verschließvorgangs aufgebrachte Drehmoment erfasst werden. Sollte es über einen vorgegebenen Wert ansteigen, ist dies ein Indiz dafür, dass der Verschluss 7 auf dem Behälter 15 verkantet und klemmt. Dies kann beispielsweise bei einem Defekt des Außengewindes 15 am Behälter 13 der Fall sein. Auch in diesem Fall können Verschluss 7 und Behälter 13 aussortiert werden.

[0036] Der Drehmomentsensor kann auch feststellen, dass das Drehmoment vor Erreichen des angestrebten Verschlussmoments absinkt. Dies ist ein Zeichen dafür, dass der Verschluss auf dem Behälter durchdreht oder Gewindestege 25 und/oder 27 abgerissen sind. Auch können Defekte in der Halterung für den Behälter 13 vorliegen. Schließlich kann auch der Mündungsbereich des Behälters abgerissen sein. In allen Fällen wird dann dafür gesorgt, dass der Verschluss 7 und der Behälter 13 aussortiert werden.

[0037] Die Funktionsweise der Verschließmaschine 1 wurde so erläutert, dass bei Bedarf eine Drehbewegung des Verschlusses 7 gegenüber dem Behälter 13 in Öffnungsrichtung erfolgt. Dazu ist ein Getriebe vorgesehen, das eine Drehrichtungsumkehr bei Bedarf bewirkt. Dabei kann das Getriebe Teil des Antriebs 9 (siehe Bezugsziffer 41), Teil der Antriebswelle 11 (siehe Bezugsziffer 43) oder Teil des Verschließkopfs 3 sein (siehe Bezugsziffer 45). Entscheidend ist, dass beispielsweise bei gleichbleibender Drehrichtung des Antriebs 9 bei Bedarf, also auf ein Ansteuersignal der Steuereinrichtung 17, das Getriebe 41, 43 oder 45 umgeschaltet wird, sodass sich der Verschließkopf 3 und damit der Verschluss 7 entgegen der Verschließrichtung drehen, bis das Innengewinde 5 des Verschlusses in das Außengewinde 15 des Behälters 13 eingreift.

[0038] Die Verschließmaschine 1 kann vorzugsweise so ausgelegt werden, dass als Antrieb 9 ein Servomotor verwendet wird. Es ist darüber hinaus möglich, dass der Antrieb 9 auch die Senk- und Hebebewegung des Verschließkopfs 3 bewirkt, sodass dieser entlang der geschlossenen Linie 49 der Verschließkurve gemäß Figur 2 bewegt wird.

[0039] Wesentlich ist, dass während eines Verschließvorgangs, nämlich nach dem Aufsetzen des Verschlusses 7 auf den Behälter 13, die Position des Verschlusses 7 auf dem Behälter 13 erfasst wird. Nur wenn dessen Innengewinde 5 in das Außengewinde 15 des Behälters 13 korrekt eingreift, also nur, wenn der Verschluss 7 maximal weit auf die Mündung 21 des Behälters 13 aufgeschoben werden kann, wird unmittelbar mit dem Verschließvorgang begonnen: der Verschluss 7 wird nach dem Aufsetzen gleich in Verschließrichtung gedreht. Dabei ist es unerheblich, ob zwischen dem Aufsetzen und Beginnen des Verschließvorgangs eine gewisse Zeit vergeht oder nicht. Wesentlich ist, dass ein Drehen in Gegenrichtung entfallen kann.

[0040] Nur in dem Fall, in dem das Innengewinde 5 des Verschlusses 7 auf dem Außengewinde 15 des Behälters 13 aufliegt, wenn also der Verschluss 7 nicht weit genug auf die Mündung 21 des Behälters 13 aufgeschoben werden kann, wird eine Rückwärtsdrehung des Verschlusses 7 entgegen der Verschließrichtung bewirkt, bis der Verschluss 7 auf die Mündung 21 des Behälters aufschnappt und das Innengewinde 5 in das Außengewinde 15 des Behälters 13 eingreifen kann. In diesem Fall erreicht der Verschluss 7 die gewünschte Referenzposition R, was durch den Sensor 19 erfasst wird. Die Rückwärtsbewegung des Verschließkopfs 3 wird gestoppt. Der Verschließvorgang kann sofort oder zu einem gewünschten Zeitpunkt gestartet werden.

[0041] Auf diese Weise ist mit hoher Wahrscheinlichkeit sichergestellt, dass der Verschluss 7 korrekt auf der Mündung 21 des Behälters 13 aufliegt, wenn mit dem Verschließvorgang begonnen wird. Ein Schiefziehen des Verschlusses 7 wird also mit höchster Wahrscheinlichkeit vermieden, sodass, sofern nicht andere Probleme vorliegen, der Verschluss 7 sicher auf den Behälter 13 aufgebracht werden kann.

[0042] Es ergibt sich ohne Weiteres, dass es sich bei dem Behälter 13 vorzugsweise um eine Flasche handeln kann, auf die ein geeigneter Schraubverschluss festgeschraubt wird.

Ansprüche

1. Verschließmaschine (1) zum Verschließen von Behältern (13), insbesondere von Flaschen, mit ein vorgeformtes Innengewinde (5) aufweisenden Verschlüssen (7) mit mindestens

- einem Verschließkopf (3),

- einer Antriebswelle (11),

- einem Antrieb (9),

- einer Schalteinrichtung (37),

- einem Sensor (19) und mit mindestens

- einer Steuereinrichtung (17),

, die den Verschliessvorgang steuert, wobei

- der Verschliesskopf (3) von dem Antrieb (9) über die Antriebswelle (11) in Rotation versetzt wird,

- der mindestens eine Sensor (19) die Position des Verschlusses (7) in Bezug auf den Behälter (13) nach dem Aufsetzen des Verschlusses (7) auf den Behälter (13) erfasst,

- die Steuervorrichtung (17) eine Vergleichseinheit (33) aufweist, in der die erfasste Position, die Ist-Position und die Referenzposition (R) verglichen werden,

- abhängig von dem Vergleich die Drehrichtung des Verschlusses (7) über die Schalteinrichtung (37) von der Steuereinrichtung (17) vorgegeben wird,

dadurch gekennzeichnet, dass

- ein Getriebe (41,43,45) vorgesehen ist, das bei gleichbleibender Drehrichtung des Antriebes (9) eine Drehrichtungsumkehr bei Bedarf bewirkt, und wobei das Getriebe Teil des Antriebs (9), Teil der Antriebswelle (11) oder Teil des Verschliesskopfs (3) ist, und dass

- die Schalteinrichtung (37) auf das Getriebe (41,43,45) einwirkt.

2. Verschließmaschine (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass

- ein Sensor vorgesehen ist, mit dem über die Steuereinrichtung (17) die Referenzposition (R) ermittelbar ist.

3. Verschließmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Antrieb (9) ein Servomotor dient.

4. Verschließmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehmomentsensor vorgesehen ist.

5. Verschließmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehwinkel erfassender Sensor vorgesehen ist.

6. Verschließmaschine (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (17) die zeitliche Änderung von Drehmomenten und/oder Drehwinkeln auswertet.

7. Verschließmaschine (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Getriebe (41,43,45) Drehgeschwindigkeit, Drehrichtung und/oder das auf den Verschluss (7) wirkende Drehmoment verändert ist.

8. Verschließmaschine (1) nach Anspruch 2 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass Drehzahl, Drehmoment und Drehrichtung des Antriebs (9) während des Verschließvorgangs konstant sind.

9. Verschließmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zum Aussortieren von Verschlüssen (7) und/oder Behältern (13) vorgesehen ist.

10. Verschließmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschließkopf (3) entlang einer Verschließkurve (47,49) gegenüber dem Behälter (13) verlagerbar ist.

11. Verfahren zum Verschließen von Behältern (13), insbesondere von Flaschen, mit ein vorgeformtes Innengewinde (5) aufweisenden Verschlüssen (7), insbesondere mit einer Verschließmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10,
wobei

- nach dem Aufsetzen des Verschlusses (7) auf den Behälter (13) die Position des Verschlusses (7) in Bezug auf den Behälter (13) erfasst wird,

- diese erfasste Position mit einer Referenzposition (R) verglichen wird,

dadurch gekennzeichnet, dass

- nur bei Abweichung zwischen dieser erfassten Position und der Referenzposition (R) der Verschluss (7) entgegen der Verschließrichtung gedreht wird, bis der Referenzwert (R) erreicht ist,

- bei Übereinstimmung dieser erfassten Position mit der Referenzposition (R) - direkt nach dem Aufsetzen oder nach einer bestimmten Drehung entgegen der Verschließrichtungder Verschluss (7) in Verschließrichtung gedreht wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzposition (R) mittels eines Sensors oder rechnerisch erfasst wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass Verschluss (7) und/oder Behälter (13) aussortiert werden, wenn nach einer Drehung von höchstens 360° entgegen der Verschließrichtung die erfasste Position nicht mit der Referenzposition (R) übereinstimmt.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschließkopf (3) gegenüber dem Behälter (13) unabhängig von der Geometrie des Innengewindes (5) des Verschlusses (7) entlang einer Verschließkurve (47,49) verlagert wird.

Claims

1. Capping machine (1) for closing receptacles (13), in particular bottles, having closures (7) having a preformed internal thread (5), having at least

- one capping head (3),

- one drive shaft (11),

- one drive (9),

- one switching installation (37),

- one sensor (19), and at least

- one controller installation (17) which controls the capping procedure,

wherein

- the capping head (3) is set in rotation by the drive (9), by way of the drive shaft (11)

- the at least one sensor (19) detects the position of the closure (7) in relation to the receptacle (13) after the closure (7) has been placed on the receptacle (13),

- the controller installation (17) has a comparison unit (33) in which the detected position, the actual position, and the reference position (R) are compared,

- depending on the comparison, the rotation direction of the closure (7) by way of the switching installation (37) is predefined by the controller installation (17),

characterized in that

- a gear box (41, 43, 45) is provided which, while maintaining the rotation direction of the drive (9), upon demand effects a reversal of the rotation direction, and wherein the gear box is part of the drive (9), part of the drive shaft (11), or part of the capping head (3),and in that

- the switching installation (37) acts on the gear box (41, 43, 45).

2. Capping machine (1) according to Claim 1,
characterized in that

- a sensor is provided by which by way of the controller installation (17) the reference position (R) is determinable.

3. Capping machine (1) according to Claim 1,
characterized in that a servo motor serves as the drive (9).

4. Capping machine (1) according to one of Claims 1 or 3, characterized in that a torque sensor is provided.

5. Capping machine (1) according to one of Claims 1, 3, or 4, characterized in that a sensor for detecting an angular position is provided.

6. Capping machine (1) according to Claim 4 or 5,
characterized in that the controller installation (17) evaluates the temporal variation in torques and/or in angular positions.

7. Capping machine (1) according to Claim 2,
characterized in that the rotation speed, the rotation direction, and/or the torque acting on the closure (7) are/is varied by the gear box (41, 43, 45).

8. Capping machine (1) according to Claim 2 or 7,
characterized in that the revolutions, the torque, and the rotation direction of the drive (9) are constant during the capping procedure.

9. Capping machine (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a device for rejecting closures (7) and/or receptacles (13) is provided.

10. Capping machine (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the capping head (3) along a capping curve (47, 49) is displaceable in relation to the receptacle (13).

11. Method for capping receptacles (13), in particular bottles, having closures (7) having a preformed internal thread (5), in particular using a capping machine (1) according to one of preceding Claims 1 to 10,
wherein

- the position of the closure (7) in relation to the receptacle (13) is detected after the closure (7) has been placed on the receptacle (13),

- this detected position is compared with a reference position (R),

characterized in that

- the closure (7) is rotated counter to the capping direction until the reference value (R) is obtained only in the case of a deviation between this detected position and the reference position (R),

- in the case of this position and the reference position (R) being mutually conforming, directly after said closure being placed or after specific rotation counter to the capping direction, the closure (7) is rotated in the capping direction.

12. Method according to Claim 11, characterized in that the reference position (R) is detected by means of a sensor or by computation.

13. Method according to Claim 11 or 12, characterized in that the closure (7) and/or the receptacle (13) are rejected once, upon rotation of at maximum 360° counter to the capping direction, the detected position does not conform to the reference position (R).

14. Method according to one of preceding Claims 11 to 13, characterized in that the capping head (3) in relation to the receptacle (13) is displaced along a capping curve (47, 49) so as to be independent of the geometry of the internal thread (5) of the closure (7).

Revendications

1. Capsuleuse (1) destinée à fermer des récipients (13), notamment des bouteilles, présentant des fermetures (7) ayant un taraudage formé à l'avance, comprenant au moins

- une tête de fermeture (3),

- un arbre d'entraînement (11),

- un dispositif d'entraînement (9),

- un dispositif de commutation (37),

- un capteur (19) et au moins,

- un dispositif de commande (17),

qui commande le processus de fermeture, dans lequel

- la tête de fermeture (3) est mise en rotation par le dispositif d'entraînement (9) par l'intermédiaire de l'arbre d'entraînement (11),

- l'au moins un capteur (19) détecte la position de la fermeture (7) par rapport au récipient (13) après la mise en place de la fermeture (7) sur le récipient (13),

- le dispositif de commande (17) comprend une unité de comparaison (33) dans laquelle la position détectée, la position réelle et la position de référence (R) sont comparées,

- en fonction de la comparaison, le sens de rotation de la fermeture (7) est préfini par le dispositif de commande (17) par l'intermédiaire du dispositif de commutation (37), caractérisée en ce qu'il est prévu une transmission (41, 43, 45) qui provoque une inversion du sens de rotation selon les besoins pour un sens de rotation inchangé du dispositif d'entraînement (9), et dans lequel la transmission fait partie du dispositif d'entraînement (9), fait partie de l'arbre d'entraînement (11) ou fait partie de la tête de fermeture (3), et en ce que

- le dispositif de commutation (37) agit sur la transmission (41, 43, 45).

2. Capsuleuse (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il est prévu

- un capteur au moyen duquel la position de référence (R) peut être déterminée par l'intermédiaire du dispositif de commande (17).

3. Capsuleuse (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un servomoteur est utilisé en tant que dispositif d'entraînement (9).

4. Capsuleuse (1) selon la revendication 1 ou 3, caractérisée en ce qu'il est prévu un capteur de couple de rotation.

5. Capsuleuse (1) selon l'une quelconque des revendications 1, 3 ou 4, caractérisée en ce qu'il est prévu un capteur détectant l'angle de rotation.

6. Capsuleuse (1) selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que le dispositif de commande (17) évalue la variation temporelle de couples de rotation et/ou d'angles de rotation.

7. Capsuleuse (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce que la vitesse de rotation, le sens de rotation et/ou le couple de rotation agissant sur la fermeture (7) est/sont modifié(s) par la transmission (41, 43, 45).

8. Capsuleuse (1) selon la revendication 2 ou 7, caractérisée en ce que le régime, le couple de rotation et le sens de rotation du dispositif d'entraînement (9) sont constants pendant le processus de fermeture.

9. Capsuleuse (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il est prévu un dispositif destiné à trier des fermetures (7) et/ou des récipients (13).

10. Capsuleuse (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la tête de fermeture (3) peut être déplacée le long d'une courbe de fermeture (47, 49) par rapport au récipient (13).

11. Procédé de fermeture de récipients (13), notamment de bouteilles, présentant des fermetures (7) ayant un taraudage (5) formé à l'avance, comportant notamment une capsuleuse (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 précédentes, dans lequel,

- après la mise en place de la fermeture (7) sur le récipient (13), la position de la fermeture (7) par rapport au récipient (13) est détectée,

- ladite position détectée est comparée à une position de référence (R),

caractérisé en ce que

- la fermeture (7) n'est mise en rotation en sens opposé à la direction de fermeture que lors d'un écart entre ladite position détectée et la position de référence (R), jusqu'à ce que la valeur de référence (R) soit atteinte,

- lors d'une concordance entre ladite position détectée et la position de référence (R) - immédiatement après la mise en place ou après une rotation déterminée en sens opposé à la direction de fermeture - la fermeture (7) est mise en rotation dans la direction de fermeture.

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la position de référence (R) est déterminée au moyen d'un capteur ou par calcul.

13. Procédé selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que la fermeture (7) et/ou le récipient (13) sont triés lorsque, après une rotation d'au plus 360° en sens opposé à la direction de fermeture, la position détectée ne concorde pas avec la position de référence (R).

14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que la tête de fermeture (3) est déplacée par rapport au récipient (13) indépendamment de la géométrie du taraudage (5) de la fermeture (7) le long d'une courbe de fermeture (47, 49).

Zeichnung