AT506996A1 - Vorrichtung zum entfernen von sicherungshülsen - Google Patents

Description

Vorrichtung zum Entfernen von Sicherungshftlsen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Sicherungshülsen, welche nach dem Öffnen von Flaschen mit Schraubverschlüssen am Flaschenhals Zurückbleiben. Diese Vorrichtung eignet sich zum Abscheren von metallischen und kunststoffartigen Sicherungshülsen. Die Abscherbewegung wird über einen Hebelmechanismus (Fig. 1), welcher durch einen Pneumatikzylinder ausgelöst wird, durchgefuhrt.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, welche auf sicherem und einfachem Weg das Entfernen von Sicherungshülsen ermöglicht. Nach dem Entfernen dieser Sicherungshülse kann die Flasche dem Reinigungsprozess zugefuhrt werden.

Es sind bereits verschiedenste Methoden zum Entfernen von Sicherungsringen und Sicherungshülsen bekannt. Einerseits gibt es thermische Methoden (DE 2729980 Bl). Bei dieser Methode wird durch induktives Erwärmen der Sicherungsring zum Schmelzen gebracht. Durch anschließendes Abbürsten wird der Sicherungsring entfernt. Andererseits gibt es bereits einige mechanische Methoden, welche als Ziel ebenfalls die Wiederverwertung der Flasche haben. • DE 2841982 Al: Ein Nachuntendrücken des Sicherungsringes durch umfangseitiges Klemmen bewirkt ein Rufweiten bzw. Aufsprengen des Ringes. Dieses Verfahren ist bei Sich|j*ungshülsen nicht anwendbar, da es durch die große Fläche der Hülse und der damit verbunden Kraftsteigerung beim Nachuntendrücken zum Glasbruch kommen würde. • FR 2050779 A5, FR 2535699 Al, FR 2696732 Al, W00139901 Al: Bei diesen Verfahren wird ebenfalls durch Nachuntendrücken einer Vorrichtung die Hülse auf die Fläche des Flaschenhalses gepresst. Je nach Ausführung ist diese Funktion mit weiteren Funktionen verbunden. Alle Verfahren haben jedoch den oben genannten Nachteil, dass die Hülse auf

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• · · · · · « · I ••••· ·· · · ·· ·· · ·· ··· ··· den Flaschenhals gepresst wird und somit große Kräfte aufgewendet werden müssen, um ein Reißen bzw. ein Aufweiten der Hülse zu bewirken! Folge dieser großen Aufwendung an Druckkräften ist die stark erhöhte Gefahr des Glasbruches. • FR 2423436 Al Bei diesem Verfahren wird die Sicherungshülse von einem von unten nach oben (Flaschenhals 54 zu Flaschengewinde 52) bewegtem Messer aufgeschnitten. Durch eventuelles Abrutschen des Messers ist das Eingreifen in die Sicherungshülse nicht mehr möglich. Ein weiterer Nachteil ist, dass für das Entfernen der Sicherungshülse, welche streng am Flaschenhals sitzt, viel Kraftaufwand nötig ist, um das Eindringen des Messers in die Sicherungshülse zu ermöglichen. • FR 2318104 Al :Bei diesem Verfahren wird die Sicherungshülse von oben nach unten mittels eines zugespitzten, jedoch nicht schneidenden Gegenstandes, aufgetrennt. Zur gleichen Zeit greifen zwei Stäbchen in den Prozess ein, welche die Sicherungshülse immer weiter öffnen und diese anschließend vom Flaschenhals wegschleudert. Durch den geringen Eingriffswinkel entsteht unter dem Flaschengewinde ein toter Raum. In diesen Raum kann die Spitze nicht Vordringen, da dies mechanisch durch die Flasche verhindert wird. Ein Auftrennen wie bei FR 2318104 Al; Fig. 4 dargestellt, ist daher nicht möglich. • FR 1169111 A: Bei diesem Verfahren wird die Sicherungshülse von oben nach unten mittels eines zugespitzten, schneidenden Gegenstands aufgeschnitten. Jedoch ist bei diesem Verfahren das Aufschneiden von Sicherungsringen gezeigt. Eingriffswinkel und Aufbau der Auftrennvorrichtung ähneln dem Aufbau von FR 2318104 Al, deshalb hat diese Vorrichtung auch denselben Nachteil wenn es um das Aufschneiden von Sicherungshülsen geht (Eingriffswinkel).

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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der Eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass ein bestmögliches Entfernen der Sicherungshülsen unter wenig Zeitaufwand und einem sicheren Ablauf gewährleistet ist, ohne dabei die Flasche zu stark mit den Abscherkräften zu belasten bzw. beschädigen.

Die Erfindung wird dadurch gelöst, dass zwei gegenüberliegende, zugespitzte und gleichzeitig schneidende Metallkörper direkt nach dem Gewindeansatz des Flaschenverschlusses eingreifen und die Sicherungshülse auf der gesamten Länge aufschneiden. Die gesamte Bewegung wird über Pneumatikzylinder ausgeführt. Gleichzeitig werden durch einen speziell geformten Gummipuffer die Flaschen fixiert, um diese beim anschließenden Abschervorgang in einer fixen Position zu behalten. Hat die Vorrichtung ihre Endlage erreicht, nehmen der Pneumatikzylinder und auch die gesamte Vorrichtung ihre Ursprungsposition ein. Durch anschließendes Verdrehen der Flasche um rund 90° und Wiederholen des Vorganges springt die Sicherangshülse vom Flaschenhals ab.

In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Fie. 1: In Fig. 1 ist der Abscherkopf für 1 Flasche dargestellt (Grundstellung). Fig. 2: In Fig. 2 ist die Schnittansicht A des Abscherkopfes dargestellt.

Fig. 3: In Fig. 3 ist die Schnittansicht B des Abscherkopfes dargestellt.

Fig. 4: In Fig. 4 ist die Schnittansicht C des Abscherkopfes dargestellt.

Fig. 5: In Fig. 5 ist die Schnittansicht D des Abscherkopfes dargestellt.

Fig. 6: In Fig. 6 ist der Abscherkopf für 1 Flasche dargestellt (Abschervorgang). Fig. 7: In Fig. 7 ist die Vorrichtung für 2 Flaschen im Aufriss dargestellt.

Fig. 8: In Fig. 8 ist die Vorrichtung im Kreuzriss (Ansicht R) dargestellt.

Fig. 9: In Fig. 9 ist der Flaschenhals mit Verschluss dargestellt.

Fig. 10: In Fig. 10 ist der Pneumatikplan dargestellt.

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Hannes Thaller 1) Anschlag 31) Grundrahmen 2) Gummipuffer 32) Querrahmen 3) Führungsstange 33) Pneumatikzylinder 4) Oberplatte 34) Klemmhebel (Rahmen) 5) Unterplatte 35) Ausgleichselement 6) Druckfeder 36) Führungsstange 7) Lagerleiste 37) Klemmhebel (Anschlag) 8) Schneidspitzen 38) Querleiste 9) Winkelhebel 39) Klemmhebel (Querleiste) 10) Druckfeder 11) Halterung 51) Verschlusskappe 12) Bolzen 52) Gewindeansatz der Flasche 13) Gelenk 53) Sicherungshülse 14) Führungsstange 54) Flaschenhals 15) Stell- und Klemmring D10 16) Kugelbuchse/ Gleitlagerbuchse 61) 5/2 Wege Ventil, monostabil 17) Stellring D16 62) „UND“- Ventil 18) Linearkugellager mit Flansch 63) 5/2- Wege Ventil, bistabil 19) Führungsstange 64) 5/2- Wege Ventil, monoStabil 20) Distanzhalter 65) 3/2- Wege Ventil 21) Wurmschraube 22) Gleitlagerbuchse 23) Linearkugellager

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Die Andrückkraft der Schneidspitzen 8 wird durch die Druckfeder 10 abgefangen, dies wird durch die sich zueinander beweglichen Platten (4,5) erreicht. Weiters kann durch einen Klemmring 15 die Federkraft, welche über die Schneidspitzen 8 auf den Flaschenhals 54 wirkt, individuell eingestellt werden.

Gemäß dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel Fig. 1-5 ist die erfmdungsgemäße Vorrichtung erklärt. Es wird davon ausgegangen, dass zwei Flaschen pro Zyklus bearbeitet werden. Der Pneumatikzylinder 33 drückt den gesamten Abscherkopf (Fig. 1) nach unten ohne einen Mechanismus auszulösen. Der Abscherkopf setzt sich zusammen aus den Positionen 2 bis 23, wobei es immer nur eine Oberplatte 4 und einen Unterplatte 5 gibt. Die übrigen Positionen des Abscherkopfes sind je nach Anzahl der Flaschen, die in einem Zyklus bearbeitet werden wollen, mehr oder weniger oft in der gesamten Vorrichtung verbaut. Die Oberplatte 4 des Abscherkopfes und Pneumatikzylinder sind über das Ausgleichelement 35 verbunden. Der Pneumatikzylinder 33 ist mit dem Querrahmen 32 verschraubt. Dieser Querrahmen 32 ist Höhenverstellbar und kann somit auf die verschiedensten Flaschenlängen eingestellt werden. Ist die richtige Höhe eingestellt wird der Querrahmen 32 mittel Klemmhebel 34 an den Grundrahmen 31 geklemmt. Zwischen den vier eingeschweißten Querstreben des Grundrahmens 31, je zwei links und zwei rechts des Abscherkopfes, sind Führungsstangen 36 geschraubt. Bei der oben angesprochen Höheneinstellung gleitet der Abscherkopf gelagert über zwei Linearkugellager 23 auf den Führungstangen 36 auf oder ab. Die Linearkugellager 23 sind mit der Unterplatte 5 verschraubt und stellen somit eine ideale Führung des Abscherkopfes sicher. Der Anschlag 1 ist auf der Bodenplatte des Grundrahmens 31 verschiebbar befestigt und mittels Klemmhebel 37 fixierbar, somit ist ein Anpassen an die jeweilige Flaschendicke

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Hannes Thaller gewährleistet. Die Zentrierung der Flasche wird durch eine V-förmige Einffäsung des Anschlages.

Der Abscherkopf setzt sich, wie eingangs erwähnt, zusammen aus den Positionen 2 bis 23. Grundsätzlich ist wichtig, dass sich Oberplatte 4 und Unterplatte 5 gegeneinander bewegen können. Dies stellen vier Führungseinheiten 17,18,19 bestehend aus Führungsstange 19 und Linearkugellager 18 sicher. Die Führungsstangen 19 sind mit der Unterplatte 5 verschraubt, währenddessen die Linearkugellager 18 mit der Oberplatte 4 verschraubt sind. Begrenzt wird die Endlage durch je einen Klemmring 17 pro Führungsstange 19. Oberplatte 4 und Unterplatte 5 sind durch die dadurch entstandene 4-Punkt-Aufnahme ideal zueinander geführt.

Durch Zustellen von zwei Flaschen an je einen Anschlag 1, werden die Flaschen mittig zum Gummipuffer 2 ausgerichtet. Über zwei 5/2 Wege Ventile (monostabil) 61 mit Kipphebel wird der Arbeitszyklus ausgelöst, wobei auf jedem Anschlag 1 ein Ventil befestigt ist und durch das Zustellen der Flasche betätigt wird. Die Steuerluft strömt nun durch die Leitung über ein „UND“-Ventil durch ein in Stellung „OFFEN“ stehendes 5/2- Wege Ventil (bistabil) 63 zum nächsten 5/2- Wege Ventil (monostabil) 64. Das Ventil schaltet - der Pneumatikzylinder 33 fahrt aus - dies bewirkt ein Senken des Abscherkopf Fig.l in Richtung Gewindeansatz 52 des Flaschenhalses 54 ohne einen Mechanismus auszulösen (Verschlusskappe 51 muss bereits entfernt worden sein). Zwecks Zentrierung und Fixierung der Flaschen wurde ein konischer Gummipuffer 2 in eine Führungsstange 3 geschraubt, welche in Kugelbuchsen 16 gelagert ist. Der Gummipuffer hat weiters die Aufgabe eventuelle Stöße und Ungenauigkeiten der Flasche (leichte Krümmung des Flaschenhalses) auszugleichen. Zwischen Gummipuffer 2 und Unterplatte 5 befindet sich eine Druckfeder 6. Durch weiteres Ausfahren des Pneumatikzylinders 33 und dem damit verbundenen Senken des Abscherkopfes Fig.l setzt der kegelige Gummipuffer 2 auf dem Gewindeansatz 52 des Flaschenhalses 54 auf. Die oben angesprochene

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Druckfeder 6 wird zusammengedrückt, das was ein Heben der Unterplatte 5 bewirkt. Durch dieses Heben, unter Berücksichtigung, dass der Pneumatikzylinder immer noch ausfährt, wird ein Zustellen der beiden Schneidspitzen 8 über je einen Winkelhebel 9 links und rechts des Gummipuffers 2 auf den Flaschenhals 54 eingeleitet. Diese Zustellbewegung der Winkelhebel wird dadurch erreicht, dass die Unterplatte 5 mit der Halterung 11 und die Halterung 11 mit dem Winkelhebel 9 mittels Zylinderstift 12 verbunden ist. Der Zylinderstift ist mittels Gleitlagerbuchsen 22 in der Halterung 11 gelenkig gelagert. Am rechten bzw. am linken Ende der zwei Winkelhebel 9 befindet sich je eine weitere Führungsstange 14, welche in einer Kugelbuchse gelagert ist. Auf der Führungsstange 14 sitzt ein Klemmring, welcher eine Druckfeder 10 gegen die Oberplatte 4 leicht vorspannt. Am unteren Ende ist die Führungsstange über ein Gelenk mit dem Winkelhebel 9 verbunden.

Ein frühzeitiges Eingreifen der Schneidspitzen 8 in den Gewindeansatz 52 der Flasche wird durch den Distanzhalter 20 verhindert, welcher zwischen Gummipuffer 2 und Führungsstange 3 geschraubt ist. Wird aus unbekannten Gründen ein frühzeitiges Zustellen eingeleitet, berühren die Winkelhebel den Außendurchmesser des Distanzhalters 20 solange bis die Druckfeder 6 durch den Pneumatikzylinder 33 soweit zusammengedrückt ist, dass der Winkelhebel 9 die Fase des Distanzhalters 20 erreicht hat. Erst ab diesem Moment können sich die Winkelhebel 9 und Schneidspitzen 8 weiter Richtung Flaschenhals bewegen. Ein Erreichen des Gewindeansatzes 52 durch die Schneidspitzen 8 ist durch die Geometrie der Teile und den dadurch erreichbaren Winkel zwischen Winkelhebel 9 und Distanzhalter 20 nicht mehr möglich.

Die Schneidspitzen 8 haben den Flaschenhals 54 kurz nach dem Gewindeansatz 52 erreicht und beginnen die Sicherungshülse 53 der Länge nach aufzuschneiden. Durch die weitere Ausfahrbewegung des Pneumatikzylinders 33 wird Druck auf die Oberplatte 4 nach unten ausgeübt. Gleichzeitig übt die Federkraft der Druckfeder 6 auf die Unterplatte 5 Druck nach oben aus. Die

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Hannes Thaller • · * · · · · ·· • · · · · ·»· ··« · ······*·· ····· · I φ · *· ·· · ·· ·»· ··· dadurch zusammengedrückte Druckfeder 10 leitet ihre Vorspannkraft über die Führungsstange 14 und ein Gelenk 13 auf den Winkelhebel 9 ab. Dies bewirkt, dass die Schneidspitzen 08 zusätzlich fest an den Flaschenhals 54 gepresst werden um ein Hinausrutschen der Schneidspitzen 8 aus der Hülse während des Schneidvorganges zu verhindern. Die eigentliche Zustellung des Winkelhebels 9 geht ausschließlich von der Druckfeder 6 aus. Die Druckfeder 10 erzeugt erst Druck auf den Winkelhebel, wenn die Schneidspitzen 8 bereits am Flaschenhals gleiten und die Sicherungshülse aufschneiden. Weiters hat diese Druckfeder 10 die Aufgabe, die leicht kegelige Form des Flaschenhalses 54 auszugleichen. Die Lagerleiste 7 begrenzt das Zusammendrücken der Druckfeder 10, da sonst der maximale Federweg überschritten wird und durch großen Druck der Schneidspitzen 8 auf den Flaschenhals diese schneller verschlissen bzw. es zum Glasbruch kommen könnte.

Ein weiteres Ausfahren des Pneumatikzylinders 33 bewirkt ein komplettes Aufschneiden der Sicherungshülse 53 über die gesamte Hülsenlänge. Nach Vollendung des Schneidvorganges wird ein weiteres Ausfahren des Pneumatikzylinders 33 durch ein 3/2 Wege Ventil 65 mit Kipphebel verhindert. Dieses 3/2 Wege Ventil 66 mit Kipphebel ist mit einer Querleiste 38 verschraubt. Die Querleiste 38 ist am Grundrahmen 31 fixiert und kann mittels Klemmhebel 39 verstellt werden, um die Hublänge des Pneumatikzylinders 33 an die jeweilige Sicherungshülselänge anpassen zu können. Wird das 3/2 Wege Ventil 66 mit Kipphebel betätigt strömt die Steuerluft zum 5/2- Wege Ventil (bistabil) 63. Das 5/2- Wege Ventil (bistabil) 63 schaltet um, sofort wird die Leitung zwischen dem 5/2- Wege Ventil (bistabil) 63 und dem 5/2- Wege Ventil (monostabil) 64 über einen Schalldämpfer entlüftet. Der Pneumatikzylinder 33 fährt ein und hebt die Abscherkopf (Fig. 1) von der Flasche ab.

Durch das Entnehmen der Flaschen wird das 5/2- Wege Ventil (bistabil) 63 wieder in Stellung „OFFEN“ (= Grundstellung) geschaltet. Durch die Einfahrbewegung wird ein sofortiges Entlasten der Druckfeder 10 eingeleitet.

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Dadurch wird auch die Belastung der Schneidspitzen 8 auf den Flaschenhals 54 weggenommen. Im weiteren Verlauf des Einfahrens des Pneumatikzylinders 33 werden die Schneidspitzen 8 vom Flaschenhals 54 weggeklappt. Als Letztes wird die Zentrierung und Fixierung der Flasche durch den kegelförmigen Gummipuffer 2 von der Flasche abgehoben.

Diverse Stell- bzw. Klemmringe 15 stellen einen korrekten Arbeitsablauf sicher und legen die Endlagen der Führungsstangen fest.

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Claims (13)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum Entfernen von Sicherungshülsen (53) vom Flaschenhals (54) mittels Pneumatikzylinder (33), der durch das Ausfahren den Abscherkopf (Fig. 1) auf die Schraubverschhissöffhung drückt und dadurch ein Heben der Unterplatte (5) bewirkt, dass ein Zustellen der beiden Schneidspitzen (8) über je einen Winkelhebel (9) links und rechts des Gummipuffers (2), gelenkig gelagert in der Halterung (11), welche mit der Unterplatte (5) verschraubt ist, bewirkt.
2. 2. Vorrichtung zum Entfernen von Sicherungshülsen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gummipuffer (2) eine konische Form aufweist, um ein Zentrieren der Flasche zu gewährleisten.
3. 3. Vorrichtung zum Entfernen von Sicherungshülsen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der konisch geformte Gummipuffer (2) mit der Führungsstange (3)verbunden ist, die in der Unterplatte (5) mittels Kugelbuchsen (16) gelagert wird, wobei über die Führungstange (3) die Druckfeder (6) geführt wird, welche das Heben der Unterplatte (5) bewirkt.
4. 4. Vorrichtung zum Entfernen von Sicherungshülsen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterplatte (5) mit der Halterung (11) verschraubt ist und in der Halterung (11) der Winkelhebel (9) mittels eines Bolzens (12) gelenkig in Gleitlagerbuchsen (22) gelagert ist.
5. 5. Vorrichtung zum Entfernen von Sicherungshülsen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass weitere zwei Führungsstangen (14) links und rechts des Gummipuffers (2) mit dem Winkelhebel (9) über ein Gelenk (13) verbunden und in der Unterplatte (5) mittels Kugelbuchsen (16) gelagert sind. Seite 10 von 21 Hannes Thaller ·♦♦♦· v · · 4 ♦··♦# ·· ♦ · ·♦ ♦· I ·· ·♦· ··*
6. 6. Vorrichtung zum Entfernen von Sicherungshülsen nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den Winkelhebel (9) scharfkantig, zugespitzte, geschliffene Schneidspitzen (8) gesteckt werden und mittels Wurmschrauben (21) gesichert sind.
7. 7. Vorrichtung zum Entfernen von Sicherungshülsen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Gummipuffer (2) und der Führungsstange (3) ein Distanzhalter (20) eingeschraubt ist, welcher durch dessen Außendurchmesser ein frühzeitiges Eingreifen in den Gewindeansatz (52) der Flasche solange verhindert bis die Druckfeder (6) durch den Pneumatikzylinder (33) soweit zusammengedrückt ist, dass der Winkelhebel (9) die Fase des Distanzhalters (20) erreicht hat, erst dann ist ein Zustellen bis zum Flaschenhals möglich.
8. 8. Vorrichtung zum Entfernen von Sicherungshülsen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede der zwei Führungsstangen (14) im oberen Teil eine Druckfeder (10) aufweist, welche durch die mittels Pneumatikzylinder (33) nach unten gedrückte Oberplatte (4) zum Klemmring (15) vorspannt, um erstens die leicht kegelige Form des Flaschenhalses (54) auszugleichen und zweitens um dosiert Druck auf den Flaschenhals (54) zu erzeugen.
9. 9. Vorrichtung zum Entfernen von Sicherungshülsen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede der zwei Führungsstangen (14) im oberen Teil eine Druckfeder (10) auf weist, welche durch den Klemmring (15) zur Oberplatte (4) leicht vorgespannt wird, um erstens die leicht kegelige Form des Flaschenhalses (54) auszugleichen und zweitens um dosiert Druck auf den Flaschenhals (54) zu erzeugen.
10. 10. Vorrichtung zum Entfernen von Sicherungshülsen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich Oberplatte (4) und Unterplatte (5) auf vier Führungseinheiten, bestehend aus Führungsstangen (19), Linearkugellager (18) und Klemmringen (17) gegeneinander, bewegen Seite 11 von 21 Hannes Thaller ·«··· ·· · ··· «··»· ·· · ·· ·* · ·· ··· können, wobei die Führungsstangen (19) mit der Unterplatte 5 und die Linearkugellager (18) mit der Oberplatte (4) verschraubt sind, begrenzt wird die Endlage durch einen Klemmring (17) pro Führungsstange (19).
11. 11. Vorrichtung zum Entfernen von Sicherungshülsen (53) nach Anspruch (9), dadurch gekennzeichnet, dass die Oberplatte(4) über Führungsbuchsen (18) verschraubt ist und sich diese auf Führungstangen (19) gelagert, welche auf der Unterplatte (5) befestigt sind, bewegen kann.
12. 12. Vorrichtung zum Entfernen von Sicherungshülsen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flasche unter dem kegeligen Gummipuffer (2) mittig durch den Anschlag (1), welcher eine V-förmige Einffäsung auf weist, zentriert wird, und mittels Klemmhebel (37) auf der Bodenplatte des Grundrahmens (31) je nach Flaschendicke verschiebbar fixiert werden kann.
13. 13. Vorrichtung zum Entfernen von Sicherungshülsen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearkugellager (23) mit der Unterplatte (5) verschraubt sind und somit eine ideale Führung des Abscherkopfes (Fig. 1), speziell nach einer Anpassung an eine andere Flaschenhöhe, über die dazugehörigen Führungsstangen (36) sicherstellen. Seite 12 von 21 Hannes Thaller