AT16942U2

AT16942U2 - Schraubverschluss und Verpackungsbehälter für Lebensmittel

Info

Publication number: AT16942U2
Application number: ATGM73/2020U
Authority: AT
Original assignee: Tetra Laval Holdings & Finance
Priority date: 2015-01-23
Filing date: 2016-01-14
Publication date: 2020-12-15
Also published as: CN112340213A; WO2016116344A1; JP2020186064A; EP4245717A3; CN107207130B; AU2016208755A1; US20240425238A1; DK202000065Y4; ZA201704708B; EP3778417B1; RU2017129697A; KR20170106336A; EP3778417A1; BR112017015508B1; CN107207130A; RS64403B1; US20220185546A1; US20180002074A1; BR112017015508A2; JP2023103384A

Abstract

Schraubverschluss (200), Bestückungskolben (300), Verfahren zum Ausrichten des Schraubverschlusses (200) und des Bestückungskolbens (300) zueinander und ein Verfahren zum Aufschrauben eines Schraubverschlusses (200) auf einen Halsabschnitt eines Verpackungsbehälters. Der Schraubverschluss (200) umfasst einen Basisabschnitt (210), der eine obere (212) und eine untere Fläche (214) umfasst; - einen von dem Basisabschnitt (210) hochgezogenen ringförmigen Abschnitt (220), wobei der ringförmige Abschnitt eine Innenfläche (222) und eine Außenfläche (224) aufweist; - mindestens einen ersten Gewindeabschnitt (252), der an der Innenfläche (222) des ringförmigen Abschnitts angeordnet ist, wobei der Basisabschnitt (210) Eingriffsmittel umfasst, sodass der Schraubverschluss (200) dazu konfiguriert ist, in ein Werkzeug (300) mit mindestens einem darauf abgestimmten Eingriffabschnitt einzugreifen in einem Verfahren, bei dem der Verschlusses auf den Behälter mit dem darauf abgestimmten Gewindehalsabschnitt geschraubt wird.

Description

Beschreibung

SCHRAUBVERSCHLUSS UND VERPACKUNGSBEHÄLTER FÜR LEBENSMITTEL

TECHNISCHES GEBIET

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schraubverschluss für Behälter mit einem aus einem Polymerwerkstoff gefertigten Gewindehalsabschnitt. Sie betrifft ferner einen Verpackungsbehälter für Lebensmittel.

HINTERGRUND

[0002] Schraubverschlüsse mit einem Gewindehalsabschnitt sind im Fachgebiet bereits seit sehr langer Zeit bekannt.

[0003] Für gewöhnlich sind sowohl der Schraubverschluss als auch der Halsabschnitt aus einem Polymerwerkstoff gefertigt und umfassen einen oder mehrere sich ergänzende Gewindeabschnitte zum Aufschrauben des Verschlusses auf den Hals.

[0004] In der Lebensmittelverpackungsbranche sind Verpackungsbehälter mit einer flaschenartigen Form hinlänglich bekannt, die einen Hauptteilabschnitt aus beschichtetem Papiermaterial und einen oberen Abschnitt aus einem Polymerwerkstoff aufweisen, der einen Gewindehalsteil aufweist. Beispiele für derartige Verpackungsbehälter sind Tetra Top'“, Tetra Evero'M und Tetra Evero Aseptic'M, wobei letzterer zusätzlich eine Sauerstoffbarriere in Form einer Aluminiumfolie als Bestandteil des beschichteten Papiermaterials für eine längere Haltbarkeitsdauer des in dem Verpackungsbehälter enthaltenen Lebensmittels umfasst.

[0005] Nachdem eine Bahn aus Papiermaterial mit mehreren äußeren Polymerwerkstoffen beschichtet, gefaltet und verklebt ist und so ein hohler Verpackungsbehälterhauptteil entsteht, wird ein oberer Abschnitt, der den Gewindehalsteil umfasst, mittels Spritzguss auf den Hauptteil gespritzt, der aus einem anderen Werkstoff bestehen kann als der obere Abschnitt, wie anhand der im vorangehenden Absatz erwähnten Verpackungsbehältern ersichtlich ist. Im nächsten Schritt schraubt eine Schraubverschluss-Anbringungseinheit einen für gewöhnlich aus einem Polymerwerkstoff gefertigten Gewindeverschluss mit einem Gewinde, das auf den Gewindehalsteil abgestimmt ist, auf den Halsteil des Verpackungsbehälters aufgeschraubt. Im anschließenden Schritt wird die hohle Seite des Verpackungsbehälters mit dem aufzunehmenden Lebensmittel befüllt und danach das hohle Ende des Behälters gefaltet und versiegelt. Es sei zu erwähnen, dass bei einer möglichen und bekannten Ausführung des Vorgangs zum Anbringen des Verschlusses der hohle Verpackungsbehälterhauptteil, der den spritzgegossenen oberen Abschnitt aufweist, einer Drehtrommel zugeführt und gedreht wird, bis er einem Schraubverschlusshalter gegenüberliegt, während gleichzeitig in einem Abstand dazu ein Schraubverschluss dem Schraubverschlusshalter zugeführt wird. Während sowohl der Verpackungsbehälter als auch der Schraubverschlusshalter in ihrer radialen Position arretiert sind, wird der Schraubverschluss drehend auf den oberen Abschnitt des Verpackungsbehälters zubewegt und auf dessen Halsabschnitt aufgeschraubt.

[0006] Aus der Erfahrung zeigt sich, dass bei einem geringen Prozentsatz der so verschlossenen Verpackungsbehälter zwischen dem Verschluss und dem Halsteil des Behälters ein Ausrichtungsfehler vorliegt.

[0007] Ein Grund für den Ausrichtungsfehler können die Lagerbedingungen der Verschlüsse sein, beispielsweise Temperatur und Feuchtigkeit, die den Ausdehnungskoeffizienten des Verschlussmaterials beeinflussen können. Ein weiterer Grund können Ungenauigkeiten der relativen Position des Aufschraubwerkzeugs (Spannvorrichtung) und des Schraubverschlusses sein. Ein derartiger Ausrichtungsfehler kann dazu führen, dass der Verschluss leicht schräg auf den Hals aufgesetzt wird und somit der Behälter nicht ausreichend verschlossen ist, Gewindeabschnitte an dem Halsteil und dem Verschluss selbst beschädigt werden oder sich die Flasche zu leicht Öffnen lässt. Behälter mit diesen Abweichungen müssen ausgesondert werden.

[0008] Es wäre in jedem Fall wünschenswert, zumindest einige der zuvor erwähnten Aufgaben zu lösen, damit der Verpackungsbehälter mit aufgesetztem Verschluss besser verschlossen ist und die Ausschussrate geringer ist.

ZUSAMMENFASSUNG

[0009] Zumindest einige der Aufgaben bei der bestehenden Technologie werden mit einem Schraubverschluss nach Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung gelöst.

[0010] Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0011] Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht eine Lösung in einem Schraubverschluss für Behälter mit einem Gewindehalsabschnitt, wobei der Schraubverschluss einen Basisabschnitt mit einer oberen und einer unteren Fläche umfasst, einen von dem Basisabschnitt hochgezogenen ringförmigen Abschnitt, der eine Innen- und eine Außenfläche aufweist, mindestens einen ersten Gewindeabschnitt, der an der Innenfläche des ringförmigen Abschnitts angeordnet ist, wobei der Basisabschnitt mindestens einen Eingriffabschnitt umfasst, sodass der Schraubverschluss so eingerichtet ist, dass er in einem Verfahren zum Ausrichten des Schraubverschlusses und eines darauf abgestimmten Gewindehalsabschnitts mit einem Werkzeug mit mindestens einem darauf abgestimmten Eingriffabschnitt in Eingriff steht.

[0012] In einer Ausführungsform kann der Eingriffabschnitt des Schraubverschlusses an der Innenfläche des Basisabschnitts angeordnet sein. Die Innenfläche ist als die Fläche des Basisabschnitts definiert, die einer Ausgießöffnung des Behälters zugewandt ist, die von seinem Halsabschnitt definiert wird.

[0013] In einer weiteren Ausführungsform kann sich der zuvor erwähnte Eingriffabschnitt an der Außenfläche des Basisabschnitts des Schraubverschlusses befinden, wobei die Außenfläche als die Fläche des Basisabschnitts definiert ist, die von der Ausgießöffnung des Behälters wegweist.

[0014] Der Eingriffabschnitt kann zwar viele Varianten aufweisen, jedoch kann der Eingriffabschnitt in einer Ausführungsform des Schraubverschlusses mindestens einen Vorsprung umfassen.

[0015] Der Eingriffabschnitt kann andernfalls auch von mindestens einem Vorsprung und einer daran angrenzenden Aussparung gebildet werden. Es wird in Erwägung gezogen, dass der mindestens eine Vorsprung und die Aussparung nah beieinander liegen. Auf diese Weise wird eine Bewegung eines Werkzeugs während des Eingriffs seiner Schulterabschnitte, die auf die eine oder mehreren Aussparungen der Eingriffabschnitte abgestimmt sind, reduziert.

[0016] Damit eine noch bessere Ausrichtung des zuvor erwähnten Schraubverschlusses nach einem Gewindehalsabschnitt eines Verpackungsbehälters erzielt wird, kann der mindestens eine Vorsprung des Eingriffabschnitts vertikal nach dem Anfangspunkt des mindestens einen Gewindeabschnitts an dem Schraubverschluss ausgerichtet sein.

[0017] Bei einer Abwandlung können entlang einem Kreisumfang der Innenfläche des Schraubverschlusses drei Vorsprung-Aussparung-Paare angeordnet sein, wobei ein Ende jedes Vorsprungs vertikal nach den Anfangsteilen von drei Gewindeabschnitten ausgerichtet ist, die entlang der Innenfläche des ringförmigen Abschnitts angeordnet sind.

[0018] Ein weiterer Aspekt ist mit einem Werkzeug definiert. Das Werkzeug ist zum Zuführen des zuvor beschriebenen Schraubverschlusses zu einem Schraubverschlusshalter geeignet und umfasst einen Hauptteil, einen oberen Endabschnitt in Kontakt mit dem Hauptteil, der so angeordnet ist, dass er in den Schraubverschluss eingreift, einen unteren Endabschnitt in Kontakt mit dem Hauptteil, der Mittel zum Montieren des Werkzeugs an einen Werkzeughalter umfasst, und mindestens einen Eingriffabschnitt zum Eingreifen in mindestens einen darauf abgestimmten Eingriffabschnitt an dem Schraubverschluss, wenn der Schraubverschluss um das Werkzeug herum gedreht wird.

[0019] In einer Ausführungsform des Werkzeugs kann der Eingriffabschnitt ein Schulterabschnitt sein.

[0020] Die Schulter oder Schultern des Werkzeugs greifen auf diese Weise in den darauf abgestimmten Eingriffabschnitt an dem Schraubverschluss ein und arretieren den Schraubverschluss in seiner Position.

[0021] Entsprechend der Ausführungsform des Schraubverschlusses, die im letzten Absatz über den Schraubverschluss beschrieben ist, kann der obere Endabschnitt des Werkzeugs derart gefertigt sein, dass er drei Schulterabschnitte umfasst, die einen Kreisumfang des oberen Endabschnitts entlang angeordnet sind, wo die Schultern radial nach der Mitte des oberen Endabschnitts ausgerichtet sind.

[0022] Der Schraubverschluss kann auf einen Verpackungsbehälter für Lebensmittel aufgesetzt werden, der selbst einen Hauptteilabschnitt und einen Gewindehalsabschnitt aus einem Polymerwerkstoff umfasst.

[0023] Ferner ist ein Verfahren zum Ausrichten eines Gewindeschraubverschlusses nach einem darauf abgestimmten Gewindehalsabschnitt eines Verpackungsbehälters definiert. Verfahrensgemäß wird ein Schraubverschlusshalter derart platziert, dass er einem Schraubverschluss-Zuführwerkzeug zugewandt ist, von dem er den Schraubverschluss übernimmt. Der Schraubverschlusshalter wird gedreht, bis der Eingriffabschnitt in dem Schraubverschluss und ein darauf abgestimmter Eingriffabschnitt im Zuführwerkzeug ineinander eingreifen. Die Drehposition des Schraubverschlusshalters wird aufgezeichnet und der Schraubverschluss wird von dem Zuführwerkzeug getrennt.

[0024] Es sei auch erwähnt, dass sich der Schraubverschlusshalter auf das Zuführwerkzeug zubewegen kann oder sich sowohl der Schraubverschlusshalter als auch das Zuführwerkzeug aufeinander zubewegen können.

[0025] Die Trennung kann erfolgen, indem der Schraubverschluss gedreht wird und so außer Eingriff gelangt, und der Schraubverschluss vom Zuführwerkzeug abgezogen wird.

[0026] Abschließend ist noch ein Verfahren zum Aufschrauben eines Schraubverschlusses auf einen Halsabschnitt eines Verpackungsbehälters definiert, der mindestens einen darauf abgestimmten Gewindeabschnitt umfasst. Das Verfahren wird durchgeführt, indem ein Schraubverschlusshalter, der den Schraubverschluss hält, derart platziert wird, dass er dem Gewindeabschnitt eines Verpackungsbehälters zugewandt ist, und derart, dass ihre Symmetrieachsen ausgerichtet sind. Der Schraubverschlusshalter dreht den Schraubverschluss in eine vorgegebene Drehposition, die während eines Ausrichtungsschritts mit einem Schraubverschluss-Zuführwerkzeug aufgezeichnet wurde. Der Schraubverschlusshalter bewegt sich auf den Verpackungsbehälter zu oder umgekehrt, wobei der Schraubverschlusshalter und somit der Schraubverschluss in der Richtung des Eingriffs mit

[0027] dem Gewindeabschnitt des Verpackungsbehälters gedreht werden, sodass der Verschluss auf den Gewindeabschnitt aufgeschraubt wird.

[0028] Auf diese Weise weist der Schraubverschluss stets eine klar definierte Drehposition bezogen auf den Halsabschnitt des Verpackungsbehälters auf, auf den er aufgeschraubt wird, und Ausrichtungsfehler werden minimiert.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0029] Fig. 1 zeigt eine Verschlussaufsetzvorrichtung.

[0030] Fig. 2A bis 2C zeigen eine Ausführungsform des Schraubverschlusses gemäß der vorliegenden Erfindung.

[0031] Fig. 3A bis 3C zeigen eine Ausführungsform eines Bestückungskolbens.

[0032] Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm, das das Ausrichten des Schraubverschlusses und eines Bestückungswerkzeugs veranschaulicht.

[0033] Fig. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm, das das Aufschrauben des Schraubverschlusses mit einer Schraubverschlussaufsetzeinheit veranschaulicht.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG

[0034] Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben, damit der Fachmann in die Lage versetzt wird, die Erfindung auszuführen. Die Erfindung kann jedoch in vielen verschiedenen Formen ausgeführt sein und sollte nicht so ausgelegt werden, als sei sie auf die hier dargelegten Ausführungsformen beschränkt. Die Erfindung ist nicht durch die Ausführungsformen eingeschränkt, sondern ist ausschließlich durch die beigefügten Patentansprüche eingeschränkt. Die in der ausführlichen Beschreibung der in den beigefügten Zeichnungen veranschaulichten besonderen Ausführungsformen verwendeten Begriffe sollen ferner die Erfindung nicht einschränken.

[0035] Fig. 1 zeigt eine Verschlussaufsetzanordnung 100 zum Aufsetzen des Schraubverschlusses auf einen Verpackungsbehälter. Es sollte hier erwähnt werden, dass sobald die Verpackungsverbundbahn zugeschnitten und zu einem hohlen Verpackungsbehälterhauptteil gefaltet ist und sobald ein Polymerabschnitt, der einen Gewindehalsabschnitt umfasst, mittels Spritzgießen oben auf den Verpackungsbehälter aufgespritzt ist, er weiter zur Verschlussaufsetzanordnung 100 transportiert wird. Die Verschlussaufsetzanordnung 100 umfasst eine Trommel 130, die um eine Achse A-A herum drehbar ist, sowie röhrenförmige Öffnungen 132 zum Aufnehmen von Verpackungsbehältern. Darüber hinaus umfasst die Verschlussaufsetzanordnung 100 eine Führungseinheit 110, die die Verpackungsbehälter von der Trommel 130 auf eine Verschlussanbringungsstation transportiert, wo ein Schraubverschluss auf den Gewindehalsabschnitt des Verpackungsbehälters aufgesetzt wird. Anschließend bewegt die Führungseinheit 110 den Verpackungsbehälter von der Verschlussanbringungsstation 120 weg und platziert dort einen neuen Verpackungsbehälter. Während ein neuer Verpackungsbehälter der Verschlussanbringungsstation 120 zugeführt wird, bewegt sich eine Schraubverschlussaufsetzeinheit 140 die Achse B-B entlang nach unten und die Achse C-C entlang nach vorn in Richtung der Pfeile in Fig. 1 (wobei unter nach vorn in Richtung der Trommel 130 zu verstehen ist) und nimmt einen Schraubverschluss aus einer Schraubverschlusshandhabungseinheit (nicht dargestellt) auf. Der Schraubverschluss wird auf einem (nicht dargestellten) Kolben einem Schraubverschlusshalter oder einer Spannvorrichtung 150 zugeführt. Anschließend bewegt sich die Schraubverschlussaufsetzeinheit 140 entlang der Achse B-B nach oben und entlang der Achse A-A nach hinten in Richtung der Pfeile (d.h. von der Trommel 130 weg), damit die Spannvorrichtung 150, die den Schraubverschluss hält, vor der Verpackung in der Verschlussanbringungsstation 120 platziert wird. Abschließend dreht die Schraubverschlussaufsetzeinheit 140 die Spannvorrichtung 150, während der Verpackungsbehälter in Richtung der Spannvorrichtung 150 bewegt wird. Auf diese Weise wird der in der Spannvorrichtung 150 gehaltene Schraubverschluss auf den Gewindehalsabschnitt des Verpackungsbehälters aufgeschraubt. Sobald der Aufschraubschritt abgeschlossen ist, bewegt die Führungseinheit 110 den so verschlossenen Verpackungsbehälter weg von der Verschlussanbringungsstation 120 zum Verpackungsbefüllschritt, wo die Verpackungsbehälter, die an dem Ende gegenüber dem Verschlussende hohl sind, mit Lebensmitteln befüllt werden und wo das offene Ende des Verpackungsbehälters zusammengefaltet und versiegelt wird. Gleichzeitig wird der Verschlussanbringungsstation 120 ein neuer Verpackungsbehälter zugeführt und der Aufschraubzyklus beginnt von vorn.

[0036] Fig. 2A ist eine Draufsicht auf einen Schraubverschluss 200 für Verpackungsbehälter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 2B ersichtlich ist, umfasst der beispielhafte Schraubverschluss im Wesentlichen einen Basisteil 210 mit einer oberen und unteren Fläche 212 und 214, wobei die obere Fläche 212 in Richtung der Ausgussöffnung eines Verpackungsbehälters (nicht dargestellt) gerichtet ist, auf den der Schraubverschluss aufgesetzt werden soll. Der Schraubverschluss umfasst ferner einen ersten hochgezogenen ringförmigen Abschnitt 220, der sich von dem Basisteil 210 aus in der Richtung der oberen Fläche 212 desselben erstreckt und sich entlang dem Umfang des Basisteils erstreckt. Dieser ringförmige Abschnitt wird von dem Verschlusshalter 150 in der in Fig. 1 beschriebenen Verschlussaufsetzeinheit festgehalten, wenn er auf einen Halsabschnitt eines Verpackungsbehälters von dem Typ aufgeschraubt werden soll, der im Abschnitt Hintergrund der Erfindung erwähnt wurde. Die Außenfläche des ringförmigen Abschnitts 220 kann vertikale Rippen umfassen, durch die sich der

Schraubverschluss leichter greifen lässt, wenn der verschlossene Verpackungsbehälter geöffnet werden soll, oder kann sie nicht umfassen. Darüber hinaus umfasst der beispielhafte Schraubverschluss 200 auch einen zweiten hochgezogenen ringförmigen Abschnitt 230, der um die Mittelachse C-C des Schraubverschlusses 200 herum zentriert ist und bis zu einer Höhe im Wesentlichen unter der Höhe des ersten hochgezogenen ringförmigen Abschnitts 220 verläuft.

[0037] Der Schraubverschluss 200 gemäß der Ausführungsform in Fig. 2A umfasst zudem auch Eingriffabschnitte 240, die drei Paare von Vorsprüngen 242 und Aussparungen 244 umfassen, die in der oberen Fläche 212 angeordnet sind. Wie aus Fig. 2A ersichtlich ist, sind die drei Eingriffmittel 240 auf einem Kreis angeordnet, der um die Symmetrieachse C-C des Schraubverschlusses 200 herum zentriert ist, wobei die Symmetrieachse C-C senkrecht zu einer Ebene verläuft, in der die untere Fläche angeordnet ist. In dieser konkreten Ausführungsform sind die Vorsprünge 242 und Aussparungen 244 parallel und nah beieinander angeordnet. Der mit dem Winkel a zwischen den drei Eingriffabschnitten 240 in Fig. 2A veranschaulichte Winkelabstand beträgt zwar ungefähr 120 Grad, jedoch muss der Abstand nicht gleichmäßig sein noch ist die Anzahl der Eingriffabschnitte 240 auf drei festgelegt. Jede beliebige Anzahl von Eingriffabschnitten kann damit ohne gleichmäßigen Abstand angeordnet sein.

[0038] Fig. 2B veranschaulicht den Schraubverschluss 200 aus Fig. 2A in einem Querschnitt entlang der Achse E-E. Der Schraubverschluss 200 umfasst mehrere Gewindegänge an der Innenfläche 224 des ersten hochgezogenen ringförmigen Abschnitts 220, von denen ein erster und ein zweiter Gewindegang 252 und 254 dargestellt sind, wodurch es möglich ist, den Verschluss 200 auf darauf abgestimmte Gewindegänge zu schrauben, die an einem Halsabschnitt eines Verpackungsbehälters angeordnet sind, und so den Behälter zu verschließen. Bei Betrachtung von der oberen Fläche 212 aus in Richtung des Halsabschnitts eines Verpackungsbehälters (nicht dargestellt) laufen die Gewindegänge nach unten. In einer möglichen Abwandlung des Schraubverschlusses 200 sind drei Gewindegänge vorhanden, von denen in Fig. 2B einer nicht dargestellt ist, und jeder Gewindegang ist nach einem in Fig. 2A dargestellten Eingriffabschnitt 240 ausgerichtet. Die Gewindegänge und die Eingriffabschnitte 240 sind derart ausgerichtet, dass der Anfangspunkt jedes Gewindegangs, beispielsweise der Anfangspunkt 255 des zweiten Gewindegangs 254, vertikal nach einem Ende des Vorsprungs 242 des Eingriffabschnitts 240 ausgerichtet ist. Die Bedeutung dieser Anordnung wird später im Text beschrieben.

[0039] Mit dem Eingriffabschnitt 240 wird der Eingriff in ein entsprechendes Verschlussbestückungswerkzeug, beispielsweise einen Bestückungskolben 300, bezweckt, damit der am oberen Teil des Bestückungskolbens 300 angeordnete Schulterabschnitt in den Eingriffabschnitt 240 eingreifen kann. Während eines weiter unten im Text beschriebenen Vorgangs zum Ausrichten eines Schraubverschlusses verhindert der Eingriff zwischen dem Schraubverschluss 200 und dem Bestückungskolben 300 eine weitere Drehung des Schraubverschlusses 200. Während er aufgrund des Eingriffs in der Drehrichtung arretiert ist, kann die Position des arretierten Schraubverschlusses in einem späteren Schraubverschlussaufsetzverfahren dafür genutzt werden, dass der Anfangspunkt eines darauf abgestimmten Gewindehalsabschnitts eines Verpackungsbehälters getroffen wird. Die Verwendung des Vorsprungs und der Aussparungen 242, 244 für den Eingriffabschnitt 240 in dem Schraubverschluss hat den zusätzlichen Vorteil, dass der Eingriff in einen darauf abgestimmten Schulterabschnitt eines Bestückungskolbens 300 mit sehr wenig Spiel erreicht wird. Die Drehposition des Schraubverschlusses 200, die erreicht ist, wenn er in den Bestückungskolben 300 eingreift, kann somit noch genauer bestimmt werden. Durch das verringerte Spiel zwischen dem Eingriffabschnitt 240 des Schraubverschlusses 200 und den Schulterabschnitten des Bestückungskolbens 300 ergibt sich somit eine höhere Genauigkeit beim Aufsetzen des Schraubverschlusses 200 auf einen darauf abgestimmten Gewindehalsabschnitt eines Verpackungsbehälters und lässt sich somit eine bessere Versiegelung des Behälters erzielen.

[0040] Ein derartiges beispielhaftes Bestückungswerkzeug ist in Fig. 3A bis 3C dargestellt. Später im Text wird der Grund dafür erläutert.

[0041] Fig. 2C zeigt den Schraubverschluss 200 aus Fig. 2A in einem Querschnitt entlang der Achse D-D, in der insbesondere eine vergrößerte Ansicht von einem der weiter vorn erörterten

Eingriffabschnitte 240 veranschaulicht ist.

[0042] Wie aus der vergrößerten Ansicht in Fig. 2C ersichtlich ist, umfasst der Eingriffabschnitt 240 einen Vorsprung 242 mit einem vertikalen und einem horizontalen Abschnitt und ferner einen geneigten Abschnitt. Darüber hinaus umfasst der Vorsprung 242 angrenzend an den vertikalen Abschnitt des Vorsprungs 242 eine Aussparung 244, wobei die Aussparung 244 einen geneigten Abschnitt und einen gebogenen Abschnitt umfasst. Durch diesen Aufbau des Eingriffabschnitts ist sichergestellt, dass ein Schulterabschnitt eines Bestückungskolbens, der mit dem Eingriffabschnitt 240 des Schraubverschlusses 200 in Eingriff steht, in dem gebogenen Abschnitt der Aussparung 244 bleibt, wo seine weitere Drehbewegung durch den vertikalen Abschnitt des Vorsprungs 242 bei sehr wenig Spiel eingeschränkt ist. Es ist jedoch möglich, den Schraubverschluss 200 so zu fertigen, dass er nur Vorsprünge als Eingriffabschnitte umfasst, was ein gewisses Spiel zwischen dem Schulterabschnitt des Bestückungskolbens und dem Eingriffabschnitt des Schraubverschlusses zulassen würde, aber dennoch zu einer zufriedenstellenden Übereinstimmung zwischen dem Schraubverschluss und dem Halsabschnitt eines Verpackungsbehälters führt.

[0043] Fig. 3A zeigt als Nächstes ein Ausführungsbeispiel für einen Bestückungskolben 300, der als Werkzeug dafür verwendet wird, den Verschluss 200 in die Spannvorrichtung zu drücken und ihn zu orientieren.

[0044] Wie in Fig. 3A ersichtlich ist, weist der Bestückungskolben 300 eine Zylinderform mit einem zylindrischen Hauptteil 310, einem oberen Teil 320 und einer Basis 330 auf. Der obere Teil 320 besteht aus einem konischen Abschnitt 328, auf dem ein ringförmiger Abschnitt 322 liegt, der Schultern 324 aufweist, die als entsprechend abgestimmte Eingriffabschnitte entlang seinem Umfang angeordnet sind. Der Bestückungskolben 300 umfasst auch einen ausgesparten Abschnitt 326, der im oberen Teil 320 des Bestückungskolbens 300 ausgebildet ist, damit er einen leichten Vorsprung in der Mitte des Schraubverschlusses nicht berührt, siehe beispielsweise in Fig. 2B.

[0045] Die Funktion der Schultern 324, von denen in dieser Ausführungsform des Bestückungskolbens 300 drei vorhanden sind, ist der Eingriff in die Eingriffabschnitte 240 am Schraubverschluss 200 in Fig. 2A. Obwohl der Bestückungskolben 300 in dieser Ausführungsform drei Schultern aufweist, damit sie der Anzahl der Eingriffabschnitte 240 an dem Schraubverschluss entsprechen, kann der Bestückungskolben 300 jede beliebige Form für den darauf abgestimmten Eingriffabschnitt und jede beliebige Anzahl dieser darauf abgestimmten Abschnitte aufweisen, die derart gefertigt sind, dass sie in die Eingriffabschnitte an dem Schraubverschluss eingreifen können. Es sollte berücksichtigt werden, dass die Eingriffmittel andere Formen als die in Fig. 2D dargestellten Formen aufweisen können, solange sie mit den darauf abgestimmten Eingriffabschnitten in dem Bestückungskolben 300 in Eingriff gelangen können, sodass die Bewegung des Bestückungskolbens 300 in dem Schraubverschluss eingeschränkt ist, wenn die beiden ineinandergreifen.

[0046] Die Basis 330 des Bestückungskolbens 300 umfasst eine konische Bohrung 336 und konische Löcher 334 zur Befestigung an einer Zuführeinheit, die so eingerichtet ist, dass sie dem in Fig. 1 beschriebenen Schraubverschlusshalter 150 einen neuen Schraubverschluss zuführt.

[0047] In der konischen Bohrung 336 kann eine (nicht dargestellte) Feder angeordnet sein, deren Spannung von dem Servomotor genutzt werden kann, der die Spannvorrichtung 150 bezogen auf den Bestückungskolben dreht, damit die Eingriffposition zwischen dem Schulterabschnitt 324 des Bestückungskolbens 300 und dem entsprechenden Eingriffabschnitt 240 in dem Schraubverschluss 200 erfasst wird.

[0048] Das Vorhandensein einer Feder in der konischen Bohrung 336 ist jedoch für diesen Vorgang nicht notwendig.

[0049] Ebenfalls erwähnt sei, dass mehrere Gruppen von Spannvorrichtungen vorhanden sein können, wobei jede Spannvorrichtung zum Aufschrauben eines Verschlusses mit einer anderen Größe ausgelegt ist und der entsprechend abgestimmte Eingriffabschnitt möglicherweise so ausgelegt ist, dass ein Eingriff in unterschiedliche Eingriffabschnitte in verschiedenen Schraubver-

schlüssen erzielt wird.

[0050] Als Nächstes wird das Verfahren des Orientierens und Ausrichtens eines Schraubverschlusses bezogen auf einen Gewindehalsabschnitt eines Verpackungsbehälters mithilfe von in Fig. 4 und 5 dargestellten Ablaufdiagrammen erläutert.

[0051] Fig. 4 veranschaulicht die Schritte eines Verfahrens zur Orientierung eines Verschlusses. Wenn der in Fig. 1 beschriebenen Spannvorrichtung in der Verschlussaufsetzeinheit ein Schraubverschluss von dem Bestückungskolben zugeführt wird, sind ihre Drehposition bezogen auf die Mittelachse C-C und die Drehposition bezogen auf die Spannvorrichtung unbekannt. Wie weiter vorn im Text angegeben ist, kann diese nicht definierte Rotationsbeziehung zu einem Ausrichtungsfehler zwischen dem Schraubverschluss und dem darauf abgestimmten Gewindeabschnitt am Hals des Verpackungsbehälters führen, wenn die Verschlussaufsetzeinheit den Verschluss auf den Halsabschnitt schraubt. Ziel der Verschlussorientierung ist somit das Erzielen einer klar definierten Drehposition des Verschlusses, die später für ein ausgerichtetes Aufschrauben des Verschlusses auf den Verpackungsbehälter genutzt werden kann.

[0052] In Schritt 410 wird nun ein Kolben mit einem Schraubverschluss wie dem Schraubverschluss 200, der in Fig. 2A bis 2D dargestellt ist, bestückt und dort unbeweglich gehalten. Der Kolben wird entlang der Achse C-C in Richtung der Spannvorrichtung bewegt. Gleichzeitig versetzt ein Servomotor, auf dem eine Spannvorrichtung montiert ist, beispielsweise die in Fig. 3A bis 3C dargestellte Spannvorrichtung 300, die Spannvorrichtung entlang ihrer Mittelachse in Drehung, nachdem der Verschluss in die Spannvorrichtung eingespannt ist. Je nach Aufbau der Verschlussaufsetzeinheit kann sich der Servomotor, an dem die Spannvorrichtung montiert ist, in Richtung eines feststehenden Kolbens bewegen, der mit dem Schraubverschluss bestückt ist, oder es können sich sowohl der Servomotor zusammen mit der Spannvorrichtung als auch der Kolben mit dem Schraubverschluss aufeinander zubewegen.

[0053] In Schritt 430 überprüft der Servomotor, ob der Eingriffabschnitt des Schraubverschlusses den darauf abgestimmten Eingriffabschnitt im Bestückungswerkzeug berührt hat. Dies kann als Anhalten der Bewegung der Spannvorrichtung erfasst werden, wenn keine speziellen Mittel zum Erfassen des Drehmomentaufbaus vorgesehen sind. Der Eingriff zwischen dem Schraubverschluss und dem Bestückungswerkzeug führt ebenfalls zu einem Anhalten des Servomotors. In Schritt 440 wird dann die Drehposition der Spannvorrichtung aufgezeichnet, beispielsweise in einem internen Speicher, der mit dem Servomotor verbunden ist. Ließ sich zwischen der Spannvorrichtung und dem Schraubverschluss kein Eingriff erkennen, hält der Servomotor an und setzt die Verschraubungsroutine fort, ohne dass ihm die Drehausrichtung bekannt ist.

[0054] Im nächsten Schritt 450 wird der Schraubverschluss von dem Eingriffabschnitt des Bestückungskolbens getrennt, indem er von dem Servomotor in die entgegengesetzte Richtung aus dem Eingriff herausgedreht wird.

[0055] In Schritt 460 wird der Bestückungskolben abschließend in eine Richtung entlang der Mittelachse C-C weg von der Spannvorrichtung und dem Verschluss bewegt.

[0056] Nachdem diese Schritte abgeschlossen sind, ist die Spannvorrichtung in der Lage, eine genau definierte Drehposition bezogen auf den Schraubverschluss aufzuweisen, sodass die Gefahr eines Ausrichtungsfehlers zwischen dem Schraubverschluss und einem Gewindehalsabschnitt eines Verpackungsbehälters minimiert ist.

[0057] Fig. 5 veranschaulicht ein Verfahren zum Aufsetzen eines Schraubverschlusses in Form eines Ablaufdiagramms.

[0058] In Schritt 510 ruft der Servomotor die zuvor gespeicherte Drehposition der Spannvorrichtung bezogen auf den Schraubverschluss ab und dreht die Spannvorrichtung in eine neue Position bezogen auf die gespeicherte Position, sodass der Verschluss und der Hals perfekt ausgerichtet aufeinandertreffen, wenn sie ineinandergreifen.

[0059] In Schritt 530 arretiert der Servomotor die Position der Spannvorrichtung in einer bestimmten Position am Verpackungsbehälter. Dies kann mithilfe einer virtuellen Nockenwelle erfolgen.

Mit einer echten mechanischen Nockenwelle kann gewöhnlich ermittelt werden, wie sich andere Wellen bezogen auf die Position der Nockenwelle drehen sollten. In diesem Fall wird eine derartige mechanische Nockenwelle virtuell gestaltet und die weiteren Servomotor-Nockenwellen drehen sich bezogen darauf. Auf diese Weise wird der Anfang eines Gewindegangs an dem Schraubverschluss nach einer bestimmten Drehposition des Halsabschnitts eines Verpackungsbehälters ausgerichtet,

[0060] sodass der Verschluss, wenn er auf den Hals aufgeschraubt wird, auf einer vorgegebenen Stelle am Halsabschnitt auftrifft.

[0061] In Schritt 540 wird der Verschluss abschließend mit den in Fig. 1 beschriebenen Schritten auf den Verpackungsbehälter aufgeschraubt.

[0062] Es sollte erwähnt werden, dass der Eingriffabschnitt im Schraubverschluss und der Bestückungskolben zwar bezogen auf eine besondere Ausführungsform beschrieben wurden, es jedoch auch möglich sein kann, den Schraubverschluss und den Bestückungskolben derart zu fertigen, dass der Eingriffabschnitt an der Außenfläche 212 des Schraubverschlusses angeordnet ist. Der Eingriffabschnitt im Schraubverschluss muss zudem möglicherweise vertikal nach dem Anfang eines Gewindegangs im Verschluss ausgerichtet sein, kann sich jedoch auch in einem Rotationsabstand dazu befinden. Ebenso können Vorsprung und Aussparung an dem Bestückungskolben statt in dem Schraubverschluss angeordnet sein, während darauf abgestimmte Eingriffabschnitte im Schraubverschluss angeordnet sein können.

Claims

Ansprüche

1. Schraubverschluss (200) für Behälter mit einem Gewindehalsabschnitt, umfassend:

- einen Basisabschnitt (210), der eine obere (212) und eine untere Fläche (214) umfasst, wobei die obere Fläche (212) in Richtung der Ausgussöffnung eines Verpackungsbehälters gerichtet ist, auf den der Schraubverschluss aufgesetzt werden soll;

- einen von dem Basisabschnitt (210) hochgezogenen ringförmigen Abschnitt (220), wobei der ringförmige Abschnitt eine Innenfläche (224) und eine Außenfläche (222) aufweist;

- mindestens einen ersten Gewindeabschnitt (252), der an der Innenfläche (224) des ringförmigen Abschnitts angeordnet ist,

wobei

der Schraubverschluss (200) mindestens einen Eingriffabschnitt (240) umfasst, wobei der

mindestens eine Eingriffabschnitt (240) einen Vorsprung (242) umfasst, dadurch gekenn-

zeichnet, dass ein Ende des mindestens einen Vorsprungs (242) des Eingriffabschnitts (240)

vertikal nach dem Anfangsteil (255) des mindestens einen Gewindeabschnitts (252) ausge-

richtet ist.

2, Schraubverschluss (200) nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Eingriffabschnitt (240) ferner eine Aussparung (244) angrenzend an den Vorsprung (242) umfasst.

3. Schraubverschluss (200) nach Anspruch 2, wobei der mindestens eine Vorsprung (242) und die Aussparung (244) nah beieinander liegen.

4. Schraubverschluss (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schraubverschluss drei Eingriffabschnitte (242) umfasst und wobei ein Ende von jedem Eingriffabschnitt (240) vertikal nach einem Anfang eines Gewindeabschnitts (252) des Schraubverschlusses (200) ausgerichtet ist.

5. Schraubverschluss (200) nach Anspruch 4, wobei die drei Eingriffabschnitte (240) auf einer gedachten Kreislinie an dem Verschluss (200) verteilt sind.

6. Schraubverschluss (200) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die drei Eingriffabschnitte einen Abstand von einem Winkel von 120 Grad aufweisen.

7. Verpackungsbehälter für Lebensmittel, umfassend: - einen Hauptteilabschnitt - einen Gewindehalsabschnitt aus einem Polymerwerkstoff und - einen Schraubverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 6.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen