DE4325843A1 - Device for closing containers with caps - Google Patents
Device for closing containers with capsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Verschließen von Behältern mit Verschlußkappen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine derartige Vorrichtung ist aus der EP-A-0 266 061 bekannt. Diese hat einen Schwenkarm, der eine bogenförmige Bewegung ausführt und dabei jeweils eine Verschlußkappe von einer die Verschlußkappen be vorratenden Kappenrutsche abzieht und unterhalb eines axial beweg baren Schließkopfes positioniert. Der Schließkopf führt anschließend eine Senk- und Hubbewegung aus, um die Verschlußkappe von dem Schwenkarm zu übernehmen und den Bewegungsraum des Schwenkarms wie der freizugeben, damit dieser zur Übernahme der nächsten Verschluß kappe zur Kappenrutsche zurückschwenken kann. Danach wird der Schließkopf erneut gesenkt, um die Verschlußkappe auf einen unter halb des Schließkopfes bereitgestellten Behälter aufzuschrauben. Nachteilig bei der bekannten Vorrichtung ist, daß deren Leistung ge ring ist, da jeweils nur eine Verschlußkappe von der Kappenrutsche abgezogen beziehungsweise auf dem Behälter aufgeschraubt wird. Wei terhin ist die Vorrichtung nicht zum Verschließen von Behältern un ter aseptischen Bedingungen geeignet. The invention relates to a device for closing Containers with caps according to the type of the main claim. Such a device is known from EP-A-0 266 061. These has a swivel arm that performs an arcuate movement and each have a cap from one of the caps pulls off the cap slide and moves axially below it positionable closing head. The closing head then leads a lowering and lifting movement to the cap of the Take over swivel arm and how the movement space of the swivel arm the release so that this can take over the next closure can swing back the cap slide. Then the Closing head lowered again to put the cap on under screw on the container provided half of the locking head. A disadvantage of the known device is that its performance ge ring is because there is only one cap from the cap slide is withdrawn or screwed onto the container. Wei furthermore, the device is not for closing containers suitable aseptic conditions.
Außerdem baut die Kappenrutsche mechanisch aufwendig, da diese zur Übergabe einer Verschlußkappe an den Schwenkarm jedesmal in den Be wegungsraum des Schwenkarmes abgesenkt werden muß.In addition, the cap slide builds mechanically complex, since this for Delivery of a cap to the swivel arm each time in the loading movement space of the swivel arm must be lowered.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verschließen von Behältern mit Verschlußkappen nach der Gattung des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß eine Kappenleiste pro Arbeitstakt der Vorrichtung mehrere Verschlußkappen von einer Kappenrutsche während einer gerad linigen Bewegung abzieht und Schließköpfen einer Verschließeinrich tung zuführt, so daß die Leistung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders hoch ist. Durch eine entsprechende Steuerung der Sperre an der Kappenrutsche ist es außerdem möglich, Verschlußkappen gezielt Schließköpfen und damit Behältern zuzuordnen, so daß insbesondere beim Fehlen eines Behälters im Bereich eines Schließkopfes auch keine Verschlußkappe zugeführt wird, so daß die Vorrichtung störungsfrei arbeitet. Ferner ermöglicht die Sperre einen besonders einfachen Aufbau der Kappenrutsche.The device according to the invention for closing containers In contrast, closure caps according to the genus of the main claim the advantage that one cap bar per work cycle of the device several caps from a cap slide during a straight deduces linear movement and closing heads of a closing device tion feeds, so that the performance of the device according to the invention is particularly high. By controlling the lock accordingly the cap slide, it is also possible to target caps Assign locking heads and thus containers, so that in particular in the absence of a container in the area of a closing head, too no closure cap is supplied, so that the device works trouble-free. Furthermore, the lock allows a special simple construction of the cap slide.
Durch die in den Unteransprüchen ausgeführten Maßnahmen sind Weiter bildungen und Verbesserungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verschließen von Behältern mit Verschlußkappen möglich.The measures carried out in the subclaims are further formations and improvements of the device according to the invention It is possible to close containers with caps.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, zur Erzielung einer besseren Haltbarkeit des zu verpackenden Produkts einen Begasungsrahmen für die Kopfräume der Behälter einzusetzen. Durch den kompakten Aufbau der Vorrichtung ist es außerdem möglich, die erfindungsgemäße Vor richtung innerhalb eines abgeschlossenen Sterilraumes anzuordnen. It is particularly advantageous to achieve a better one Shelf life of the product to be packaged is a fumigation frame for insert the head spaces of the containers. Due to the compact structure the device it is also possible to the invention to be arranged within a closed sterile room.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenAn embodiment of the invention is shown in the drawing represents and explained in more detail in the following description. It demonstrate
Fig. 1 eine Vorrichtung zum Verschließen von Behältern mit Verschlußkappen vereinfacht in Seitenansicht und Fig. 1 shows a device for closing containers with caps simplified in side view
Fig. 2 einen Teil der Vorrichtung kurz vor dem Verschließen eines Behälters in Seiten ansicht in vergrößertem Maßstab. Fig. 2 shows a part of the device shortly before closing a container in side view on an enlarged scale.
Die Vorrichtung zum Verschließen von Behältern 10, wie Flaschen, mit Verschlußkappen 12 hat eine Kappenrutsche 13, in der die Verschluß kappen 12 hintereinander aufgereiht werden. Die Kappenrutsche 13 schließt sich an eine nicht dargestellte Bevorratungs- und Sterili siereinrichtung für die Verschlußkappen 12 an. Bevor die Verschluß kappen 12 in die Kappenrutsche 13 gefördert werden, durchlaufen sie einen beispielsweise senkrecht über der Kappenrutsche 13 angeordne ten Sterilisierschacht, in dem die Verschlußkappen 12 chargenweise einer Sterilisierung mit Wasserdampf oder einem Sterilisiermittel ausgesetzt werden. Anschließend gelangen die zuvor mit ihrer Öffnung 14 in bezug auf die Kappenrutsche 13 nach unten orientierten Ver schlußkappen 12 allein durch ihre Gewichtskraft in die Kappenrutsche 13, deren dargestellter Schlußabschnitt gegen die Waagerechte ge neigt ist. Die Kappenrutsche 13 besteht aus Führungsschienen 16, 17, deren gegenseitiger Abstand so groß ist, daß die Verschlußkappen 12 nicht zwischen ihnen verkanten können. In der unteren Führungs schiene 16 ist eine Aussparung 18 ausgebildet, in der ein Fanghaken 19 einer Sperre 20 in die Öffnung 14 der vordersten Verschlußkappe 12 der Reihe eingreift und diese festhält. The device for closing containers 10 , such as bottles, with caps 12 has a cap slide 13 , in which the caps 12 are lined up in a row. The cap slide 13 connects to a storage and sterilization device, not shown, for the caps 12 . Before the closure caps 12 are conveyed into the cap slide 13 , they pass through a sterilization shaft, for example, arranged vertically above the cap slide 13 , in which the closure caps 12 are batchwise subjected to sterilization with water vapor or a sterilizing agent. Then come with their opening 14 with respect to the cap slide 13 downward oriented Ver caps 12 solely by their weight in the cap slide 13 , the closing portion shown is inclined ge against the horizontal. The cap slide 13 consists of guide rails 16 , 17 , the mutual distance between them is so large that the caps 12 cannot tilt between them. In the lower guide rail 16 , a recess 18 is formed, in which a catch hook 19 of a lock 20 engages in the opening 14 of the front cap 12 of the row and holds it in place.
Unterhalb der Kappenrutsche 13 ist eine Kappenleiste 22 verschieb bar. Die Kappenleiste 22 besteht aus einer Schiene 23, auf der in gleichmäßigen Abständen beispielsweise fünf Kappenmitnehmer 24 ange ordnet sind, deren Abmessungen den Öffnungen 14 der Verschlußkappen 12 angepaßt sind. Die Kappenleiste 22 ist in der horizontalen Er streckungsrichtung der Kappenrutsche 13 geradlinig hin- und herbe wegbar, wobei die Oberseiten 25 der Kappenmitnehmer 24 direkt unter halb des Endes 26 der unteren Führungsschiene 16 verlaufen. In der einen Endstellung, der Ausgangsstellung der Kappenleiste 22, be finden sich alle Kappenmitnehmer 24 unterhalb der Kappenrutsche 13, während in der anderen Endstellung der Kappenleiste 22 die Kappen mitnehmer 24 unterhalb einer entsprechenden Anzahl von Schließköpfen 28 einer Verschließeinrichtung 30 positioniert sind. Die Schließ köpfe 28 sind heb- und senkbar an der Schließeinrichtung 30 angeord net und werden taktweise gedreht.Below the cap slide 13 is a cap bar 22 bar. The cap strip 22 consists of a rail 23 on which, for example, five cap drivers 24 are arranged at regular intervals, the dimensions of which are adapted to the openings 14 of the caps 12 . The cap bar 22 is in the horizontal direction of extension of the cap chute 13 back and forth straight away, the tops 25 of the cap driver 24 extending directly below half of the end 26 of the lower guide rail 16 . In one end position, the starting position of the cap strip 22 , all cap drivers 24 are located below the cap slide 13 , while in the other end position of the cap strip 22, the cap drivers 24 are positioned below a corresponding number of closing heads 28 of a closing device 30 . The closing heads 28 can be raised and lowered on the locking device 30 and are rotated in cycles.
An der Unterseite 33 der Schließköpfe 28 sind den Verschlußkappen 12 angepaßte Aufnahmen 34 ausgebildet, in denen sich beispielsweise Magnete 32 zum Festhalten der Verschlußkappen 12 befinden. Die Auf nahmen 34 haben an ihrer umlaufenden Innenwand Erhöhungen 35, die formschlüssig in entsprechend ausgebildete Vertiefungen 36 der Ver schlußkappen 12 eingreifen. Zum Halten der Verschlußkappen 12 können jedoch auch beispielsweise pneumatisch betriebene Klemmeinrichtungen in den Schließköpfen 28 verwendet werden.The caps 12 are formed adapted receptacles 34 on the underside 33 of the closing heads 28, in which, for example, magnets 32 are located to hold the closure caps 12th On the 34 took on their circumferential inner wall elevations 35 which engage positively in correspondingly formed recesses 36 of the United caps 12 . To hold the caps 12 , however, pneumatically operated clamping devices can also be used in the closing heads 28 , for example.
Unterhalb der Schließköpfe 28 und der Kappenleiste 22 ist ein ver tikal bewegbarer Begasungsrahmen 37 angeordnet. Dieser hat in Ver längerung der Schließköpfe 28 kegelförmige Aussparungen 38, die dem Kragenbereich 39 der Behälter 12 angepaßt sind, und deren ge ringster Innendurchmesser mindestens dem Durchmesser der Verschluß kappen 12 entspricht. Oberhalb der Aussparungen 38 sind im Begasungs rahmen 37 die Kopfräume 41 der Behälter 12 freilassende Verschraub bereiche 42 ausgebildet. Die Größe jedes Verschraubbereichs 42 ist so bemessen, daß ein Schließkopf 28 mit einer Verschlußkappe 12 vollständig in den Kopfraum 41 des Behälters 10 eintauchen kann, ohne am Begasungsrahmen 37 zu streifen. Zum Einbringen von Wasser dampf oder Schutzgas in den Kopfraum 41 der Behälter 10 sind im Be gasungsrahmen 37 zum Kopfraum 41 der Behälter 10 weisende, halb seitig offene Ringkanäle 44 ausgebildet, die mit einer nicht darge stellten Dampf- bzw. Schutzgasversorgung verbunden sind. Unterhalb und in Ausrichtung des Begasungsrahmens 37 werden die Behälter 10 mittels einer Fördereinrichtung, beispielsweise eines Schnecken förderers 45, auf einer Konsole 46 entlanggefördert. Dabei passieren die Behälter 10 einen am Förderweg der Behälter 10 angeordneten Sensor 48, der das Fehlen einzelner Behälter 10 registriert und ent sprechende Signale an eine Steuereinrichtung leitet.Below the closing heads 28 and the cap strip 22 , a ver tical movable gassing frame 37 is arranged. This has 28 tapered recesses 38 in the extension of the closing heads, which are adapted to the collar area 39 of the container 12 , and their smallest internal diameter corresponds to at least the diameter of the closure caps 12 . Above the recesses 38 , the head spaces 41 of the container 12 leaving screwing areas 42 are formed in the gassing frame 37 . The size of each screwing area 42 is dimensioned such that a closing head 28 with a sealing cap 12 can completely immerse into the head space 41 of the container 10 without grazing on the gassing frame 37 . For introducing water vapor or protective gas into the head space 41 of the container 10 are in the gassing frame 37 to the head space 41 of the container 10 pointing, half-sided open annular channels 44 are formed, which are connected to a steam or protective gas supply not shown. Below and in alignment with the gassing frame 37 , the containers 10 are conveyed along a console 46 by means of a conveying device, for example a screw conveyor 45 . The containers 10 pass a sensor 48 arranged on the conveying path of the containers 10 , which registers the absence of individual containers 10 and transmits appropriate signals to a control device.
Parallel in Höhe des Schneckenförderers 45 ist im Bereich der Ver schließeinrichtung 30 eine Klemmeinrichtung in Form von horizontal bewegbaren Klemmhaltern 50 angeordnet, die die Behälter 10 während des Aufschraubens der Verschlußkappen 12 gegen den Schneckenförderer 45 drücken, um so die notwendige Gegenkraft zum Verschraubmoment der Verschlußkappen 12 sicherzustellen.Parallel to the amount of the screw conveyor 45 is in the Ver closing means 30 a clamping device in the form of horizontally movable terminal holders 50 are disposed which push the container 10 during screwing of the closure caps 12 against the screw conveyor 45, thus ensuring the necessary counter force for Verschraubmoment the closure caps 12 ensure.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verschließen von Behältern 10 mit Verschlußkappen 12 arbeitet wie folgt:The device according to the invention for closing containers 10 with caps 12 works as follows:
In der Grundstellung der Vorrichtung befinden sich die Schließköpfe 28 und der Begasungsrahmen 37 in einer angehobenen Position und die Kappenleiste 22 mit ihren Kappenmitnehmern 24 vollständig unterhalb der Kappenrutsche 13 in ihrer Ausgangsstellung. Der Schnecken förderer 45 fördert eine der Zahl der Schließköpfe 28 entsprechende Anzahl zuvor befüllter Behälter 10 unter die Schließköpfe 28, wobei das Fehlen von Behältern 10 vom Sensor 48 an die Steuereinrichtung der Vorrichtung gemeldet wird. Sind die Behälter 10 nach einer ent sprechenden Umdrehungszahl des Schneckenförderers 45 unter den zuge ordneten Schließköpfen 28 positioniert, wird der Antrieb des Schneckenförderers 45 abgeschaltet und die Klemmhalter 50 in Rich tung des Schneckenförderers 45 gebracht, so daß die Behälter 10 zwischen den Klemmhaltern 50 und dem Schneckenförderer 45 einge klemmt werden. Anschließend wird die Kappenleiste 22 in einer gerad linigen Bewegungsbahn in Richtung der Schließköpfe 28 bewegt, wobei die Kappenmitnehmer 24 am Ende 26 der Kappenrutsche 13 vorbeilaufen. Entsprechend den Signalen des Sensors 48 wird die Sperre 20 so ge steuert, daß für den jeweiligen Kappenmitnehmer 24 bedarfsgerecht jeweils eine Verschlußkappe 12 durch den Fanghaken 19 freigegeben wird, der zum Ende 26 der Kappenrutsche 13 rutscht. Dort fährt der entsprechende Kappenmitnehmer 24 in die Öffnung 14 der bereitge stellten Verschlußkappe 12 und zieht diese aus der Kappenrutsche 13 ab. Sind die Kappenmitnehmer 24 der Kappenleiste 22 nach dem Ab ziehen der Verschlußkappen 12 aus der Kappenrutsche 13 unter den zu geordneten Schließköpfen 28 positioniert, werden die Schließköpfe 28 zur Aufnahme der Verschlußkappen 12 in die Ebene der Kappenleiste 22 gesenkt. Sobald die Verschlußkappen 12 in den Aufnahmen 34 genügend tief eingetaucht sind, werden sie durch die Magnete 32 von den Kappenmitnehmern 24 angezogen und in den Aufnahmen 34 festgehalten. Anschließend fahren die Schließköpfe 28 wieder in ihre angehobene Position, wodurch die Kappenleiste 22 freigegeben wird, so daß sie in ihre Ausgangsstellung unterhalb der Kappenrutsche 13 zurückbewegt werden kann. Sobald sich die Kappenleiste 22 aus dem Bewegungsraum der Schließköpfe 28 entfernt hat, wird der Begasungsrahmen 37 in seine abgesenkte Position gebracht und das Begasen der Kopfräume 41 der Behälter 10 durch die Ringkanäle 44 beginnt. Gleichzeitig werden die Schließköpfe 28 zum Verschrauben der Verschlußkappen 12 nach un ten gefahren und zum Aufschrauben der Verschlußkappen 12 auf die Be hälter 10 angetrieben. Der Verschraubvorgang selbst ist vorzugsweise drehwinkel- oder drehmomentgesteuert.In the basic position of the device, the closing heads 28 and the gassing frame 37 are in a raised position and the cap strip 22 with its cap drivers 24 is completely below the cap slide 13 in its initial position. The screw conveyor 45 conveys a number of previously filled containers 10 corresponding to the number of closing heads 28 under the closing heads 28 , the absence of containers 10 being reported by the sensor 48 to the control device of the device. If the container 10 is positioned after a corresponding number of revolutions of the screw conveyor 45 under the assigned closing heads 28 , the drive of the screw conveyor 45 is switched off and the clamp holder 50 is brought in the direction of the screw conveyor 45 so that the container 10 between the clamp holders 50 and the Screw conveyor 45 are jammed. Subsequently, the cap bar 22 is moved in a straight-line movement path in the direction of the closing heads 28 , the cap drivers 24 running past the end slide 26 of the cap slide 13 . According to the signals from the sensor 48 , the lock 20 is controlled so that a cap 12 is released for the respective cap driver 24 as needed by the catch hook 19 , which slips to the end 26 of the cap slide 13 . There the corresponding cap driver 24 moves into the opening 14 of the sealing cap 12 provided and pulls it out of the cap slide 13 . Are the cap driver 24 of the cap bar 22 after pulling the caps 12 from the cap chute 13 positioned under the assigned locking heads 28 , the locking heads 28 for receiving the caps 12 are lowered into the plane of the cap strip 22 . As soon as the caps 12 are immersed sufficiently deep in the receptacles 34 , they are attracted by the cap drivers 24 by the magnets 32 and held in place in the receptacles 34 . Then the closing heads 28 move back into their raised position, whereby the cap strip 22 is released so that it can be moved back into its starting position below the cap slide 13 . As soon as the cap strip 22 has moved out of the movement space of the closing heads 28 , the gassing frame 37 is brought into its lowered position and the gassing of the head spaces 41 of the containers 10 through the ring channels 44 begins. At the same time, the closing heads 28 for screwing the caps 12 are driven to un th and for screwing on the caps 12 on the loading container 10 driven. The screwing process itself is preferably controlled by angle of rotation or torque.
Sind die Verschlußkappen 12 aufgeschraubt, wird das Begasen der Kopfräume 41 der Behälter 10 beendet. Anschließend werden die Schließköpfe 28, der Begasungsrahmen 37 und die Klemmhalter 50 wieder in ihre ursprüngliche Position gefahren. Zum Weitertransport der nun verschlossenen Behälter 10 wird der Antrieb der Förder schnecke 45 wieder eingeschaltet und die Behälter 10 um einen Takt, im Ausführungsbeispiel also um fünf Behälter 10 weitertransportiert. Gleichzeitig gelangen die nächsten unverschlossenen Behälter 10 in den Bereich der Verschließeinrichtung 30, wonach sich der Vorgang wie oben beschrieben wiederholt.If the caps 12 are screwed on, the gassing of the head spaces 41 of the containers 10 is ended. Then the closing heads 28 , the gassing frame 37 and the clamp holder 50 are moved back to their original position. For further transport of the now closed container 10 , the drive of the screw conveyor 45 is switched on again and the container 10 is transported by one cycle, in the exemplary embodiment thus by five container 10 . At the same time, the next unlocked containers 10 reach the area of the closing device 30 , after which the process is repeated as described above.
Ergänzend wird darauf hingewiesen, daß anstelle von schraubbaren Verschlußkappen 12 auch Drück- oder Rastverschlüsse mit entsprechend angepaßten Schließköpfen 28 handhabbar sind. Soll die Leistung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhöht werden, so können auch mehr als fünf Verschlußkappen 12 pro Takt durch eine Erhöhung der Anzahl von Schließköpfen 28 und Kappenmitnehmern 24 auf der Kappenleiste 22 gleichzeitig verarbeitet werden. Durch die kompakte Bauweise der er findungsgemäßen Vorrichtung ist es außerdem möglich, mehrere Vor richtungen parallel anzuordnen, die im Verbund durch eine gemeinsame Steuerung, oder aber einzeln arbeiten. Weiterhin ermöglicht es die kompakte Bauweise, die Vorrichtung innerhalb eines abgeschlossenen Sterilraumes anzuordnen, so daß besonders hohe Anforderungen bezüg lich der Keimfreiheit erzielbar sind. In diesem Fall sind Schleusen für den Zu- und Abtransport der Behälter 10 vorzusehen.In addition, it is pointed out that instead of screwable closure caps 12 , push or snap closures with appropriately adapted closing heads 28 can also be handled. If the performance of the device according to the invention is to be increased, more than five caps 12 per cycle can be processed simultaneously by increasing the number of closing heads 28 and cap drivers 24 on the cap strip 22 . Due to the compact design of the device according to the invention, it is also possible to arrange several devices in parallel, which work in a network by a common control, or individually. Furthermore, the compact design enables the device to be arranged within a closed sterile room, so that particularly high requirements can be achieved with respect to sterility. In this case, locks must be provided for the delivery and removal of the containers 10 .
Bei einfachen Anwendungen kann auch auf den Begasungsrahmen ver zichtet werden, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders einfach aufgebaut ist.For simple applications, the fumigation frame can also be used be waived, so that the device according to the invention particularly is simply constructed.
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