EP2105404B1 - Kombination aus Vortisch und Behälterbehandlungsmaschine - Google Patents

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EP2105404B1
EP2105404B1 EP09007612.6A EP09007612A EP2105404B1 EP 2105404 B1 EP2105404 B1 EP 2105404B1 EP 09007612 A EP09007612 A EP 09007612A EP 2105404 B1 EP2105404 B1 EP 2105404B1
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EP
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central column
combination according
machine
star
machines
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Herbert Bernhard
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KHS GmbH
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KHS GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B3/00—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22—Details
    • B67C3/24—Devices for supporting or handling bottles

Definitions

  • the present invention relates to a combination of a pre-table and a container treatment machine. Advantageous developments are specified in the dependent claims.
  • Container treatment machine in the form of Verschoudremachinen, in particular also such peripheral design, for closing containers such as bottles with caps by screwing or by crown corks are basically known ( US 20 76 631 . FR 2 109 824 A ), with one of an inlet star, a rotatable about a vertical axis machine driven gyroscope and an outlet starter container transport system.
  • Container closure positions are provided on the gyro rotatably mounted on a central column.
  • the closure caps used in the screw closure consist for example of metal (eg aluminum), but preferably also of plastic. These plastic caps are prefabricated with an internal thread, with which they are screwed for closing on the provided at the bottle mouth external thread of the bottle and tightened there with a predetermined torque.
  • crown corkers and screw cappers essentially differ in that the screw units are replaced by deformation units which deform the crown corks during the closing operation in such a way that they seal the containers airtight.
  • crown coppers in most cases have a central height adjustment, which makes it possible to adapt the machine to different container heights.
  • Such a device is known, for example DE 480 018 C ,
  • This document additionally discloses a capping machine with a central column, through which the supply of pressure medium.
  • the supply and discharge devices for the containers are not connected to a Vortisch forming an integral unit with the device.
  • Allen capping machines have in common that they are located in close proximity to the expiry of previous filling machines. Two variants are preferred in practice. First, capping machines are often placed on the pre-table usually associated with a filling machine. It is also known to form capping machines as a stand-alone machine, and this e.g. with conveyor belts to the previous filling machine and the following components of the plant.
  • the design of the drive known capping machines is relatively complex and expensive. For example, it is customary to transmit the required drive power directly from this to the capping machine by means of a mechanical coupling with the associated filling machine. The components required for this cause a high cost in manufacture and assembly.
  • the object and purpose of the present invention is to provide a combination of a pre-table and container treatment machine, e.g. Rinser, fill and seal machine form, which is characterized by a particularly simple and therefore cost-effective structure and through which the cleaning of the container treatment machine is further improved while reducing costs.
  • a combination of Vortlsch and treatment device according to the patent claim 1 is proposed. Further advantageous developments are components of the dependent claims.
  • Vorstisch for container treatment machines required for beverage bottling components or machines such as transport stars or rinsers, filling and sealing machines in a simple and cost-effective manner to interconnect.
  • the previously customary Vortic be replaced by rod-shaped connecting elements, said connecting elements connect the treatment machines together and, if necessary, other elements such as transfer, inlet and outlet stars, inlet screws and guides record or form a fixture for this.
  • FIG. 2 shows an embodiment of a capping machine 13 a synchronverach Shareer revolving design.
  • This sealing machine has as essential components on a non-rotating central or central column 16, and is connected mechanically and / or power flow technology only on the basis of this central column 16 with the surrounding space.
  • the central column 16 is arranged in the exemplary embodiment shown on a connecting element 14 which, for example, establishes a connection to a filling machine.
  • the connecting element 14 in turn is supported by means of a support foot 15 on the hall floor.
  • center pillar 16 may be directly or indirectly fixed to the hall floor or a base frame or housing.
  • the central column 16 merges into a top plate 17.
  • this top plate is first to form the recordings or attachment points for the following, not with the gyro 2 of the capping machine circulating components; Rotatlons- or drive motor 18 of the gyro, lift curve 19 for the up and down movement of the screw 20, Antriebsvariereung 28th for the generation of the rotational movement of the screw 20, inlet star 21 and outlet star 22nd
  • the capping machine drives the drive motor 18 via a arranged on its output shaft pinion mounted on the gyro 2 outer teeth 23 and thus offset the gyroscope 2 in the desired rotational movement.
  • the drive motor 18 is mounted on the top plate 17, but other mounting positions such as e.g. the central column 16 conceivable.
  • the drive motor 18 is preferably a so-called servo or synchronous motor.
  • servo or synchronous motor mean any type of drive motor which can be operated in a regulated manner, wherein individually or in any combination, for example, angle of rotation, direction of rotation, angular velocity and torque of the motor are controlled by a control device, e.g. specified by a host, the achieved actual values are determined by sensors, compared with the target values and any deviations are corrected by automatic countermeasures.
  • a pinion 26 is first arranged on the top plate 17, which is driven by the external toothing 23 of the rotating top 2.
  • the rotational movement of the pinion 25 is transmitted by suitable elements such as Zahnrlemen 26 and 27 Zahnrlemen impart on the stars 21 and 22.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Of Jars (AREA)
  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
  • Specific Conveyance Elements (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kombination aus einem Vortisch und einer Behälterbehandlungsmaschine. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Behälterbehandlungsmaschine in Form von Verschließmachinen, insbesondere auch solche umlaufender Bauart, zum Verschließen von Behältern wie z.B. Flaschen mit Verschlusskappen durch Aufschrauben oder aber auch durch Kronenkorken sind grundsätzlich bekannt ( US 20 76 631 , FR 2 109 824 A ), und zwar mit einem von einem Einlaufstern, einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Kreisel und einem Auslaufstern gebildeten Behältertransportsystem. An dem an einer zentrale Säule drehbar gelagerten Kreisel sind Behälterverschließpositionen vorgesehen. Die beim Schraubverschließen verwendeten Verschlusskappen bestehen beispielsweise aus Metall (z. B. Aluminium), vorzugsweise aber auch aus Kunststoff. Diese aus Kunststoff bestehenden Verschlusskappen sind mit einem Innengewinde vorgefertigt, mit welchem sie zum Verschließen auf das an der Flaschenmündung vorgesehene Außengewinde der Flasche aufgeschraubt und dort mit einem vorgegebenen Drehmoment festgedreht werden.
  • Bei Verschließmaschinen zum Verschließen von Behältern mit Verschlusskappen hat sich in der Vergangenheit besonders eine Bauweise durchgesetzt, bei der in einem rotlerend umlaufenden Rotor mehrere Schraubeinheiten vorgesehen sind, deren Welle in der üblichen Ausführung von einem auf der Welle sitzenden Ritzel gedreht wird, welches auf einem am Stator feststehenden Zahnkranz abläuft. Die Welle dreht ihrerseits den Schraubkopf, dem die Kappe zuvor in den üblichen Klemmeingriff zugeführt wurde. Die Schraubeinheiten werden beim Umlauf des Rotors nacheinander durch ihre Höhensteuerung, welche z.B. aus einer nicht umlaufenden Hubkurve besteht, abwärts bewegt auf die darunter stehende Flasche und schrauben dabei die Kappe auf die Flasche auf.
  • Bei vereinfachter Betrachtungsweise unterscheiden sich Kronenkorker und Schraubverschließer im Wesentlichen dadurch, dass die Schraubeinheiten durch Verformungseinheiten ersetzt werden, welche die Kronenkorken während des Verschließvorganges derart umformen, dass diese die Behälter luftdicht verschließen. Zusätzlich weisen Kronenkorker in den meisten Fällen eine zentrale Höhenverstellung auf, welche es gestattet, die Maschine an unterschiedliche Behälterhöhen anzupassen. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise bekannt auf DE 480 018 C .
  • Diese Druckschrift offenbart zusätzlich eine Verschließmaschine mit Zentralsäule, durch welche die Versorgung mit Druckmittel erfolgt. Zudem sind die Zu- und Abführeinrichtungen für die Behälter nicht auf einem mit der Vorrichtung eine integrale Einheit bildenden Vortisch verbunden.
  • Im Wesentlichen ist allen bekannt gewordenen Verschließmaschinen gemeinsam, dass die zu verschließenden Behälter den Verschließmaschinen an einem Behältereinlauf übergeben und die verschlossenen Behälter an einem Behälterauslauf entnommen werden. Der Zu- und Abtransport der Behälter erfolgt durch bekannte Transportbänder oder aber auch durch so genannte Transfersteme.
  • Allen Verschließmaschinen ist gemeinsam, dass diese in unmittelbarer räumlicher Nähe zu den ablaufbedingt vorhergehenden Füllmaschinen angeordnet sind. Dabei werden in der Praxis zwei Varianten bevorzugt. Zunächst werden Verschließmaschinen häufig auf dem, einer Füllmaschine in der Regel zugeordneten Vortisch angeordnet. Ebenfalls ist es bekannt, Verschließmaschinen auch als eigenständige Maschine auszubilden, und diese z.B. mit Transportbändern an die vorhergehende Füllmaschine und die nachfolgenden Anlagenbestandteile anzubinden.
  • In der, ebenfalls von der Anmelderin vorgelegten Patentanmeldung DE 10 2004 049 330.8 , auf die hiermit Bezug genommen wird, werden die Vor- und Nachteile der bekannten Vortische erläutert, und zur Abstellung der Nachteile vorgeschlagen, die üblichen Vortische durch stabförmige Elemente zu ersetzen.
  • Diese neuartige und überaus vorteilhafte Ausgestaltung der Vortische bedingen grundlegende Änderungen an den auf diesen Vortischen angeordneten Verschließmaschinen.
  • Ebenfalls ist zu beachten, dass bekannte Ausgestaltungen von Verschließmaschinen einen vergleichsweise komplizierten Aufbau aufweisen.
    Diese Aufbau ist dadurch begründet, dass umlaufende und nicht umlaufende Bauteile in verschachtelter Struktur angeordnet sind.
    Zu den umlaufenden Bauteilen zählen die Behätterträger, die Verschließ- oder Schraubköpfe mit dem zugehörigen Trägerelement, die Hub- oder Senkelemente für Verschließ- oder Schraubköpfe oder Behälter.
    Zu den nicht umlaufenden Bauteilen zählen der Antriebsmotor, der Antriebsstrang, die Kurvenbahn(en) für die Hub- oder Senkelemente.
  • Dabei ist es, um die nicht umlaufenden Bauteile wie z.B. die Kurvenbahnen am Mitdrehen zu hindern, erforderlich die Drehmomente und/oder Kräfte, welche ein Mitdrehen dieser Bauteile bewirken wollen, vollständig aufzufangen. Das Auffangen der mitdrehenden Kräfte bedingt, dass bekannte Verschließmaschinen mit mindestens zwei Elementen, z.B. Hauptsäule und Drehmomentenstütze oder Hauptsäule und Antriebsstrang, mit dem Grundgestell oder der (Vortisch)Befestigung der Verschließmaschine verbunden sind.
  • Ebenfalls ist die Gestaltung des Antriebs bekannter Verschließmaschinen vergleichsweise aufwändig und teuer. So ist es z.B. üblich, die erforderliche Antriebsleistung anhand einer mechanischen Kopplung mit der zugehörigen Füllmaschine direkt von dieser auf die Verschließmaschine zu übertragen.
    Die dazu erforderlichen Bauteile bedingen bei Herstellung und Montage einen hohen Kostenaufwand.
  • Zusätzlich welsen bekannte, auf Vortischen oder separaten Gestellen angeordnete Verschließmaschinen einen hohen Reinigungsaufwand auf.
  • Aufgabe und Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kombination aus Vortisch und Behälterbehandlungsmaschine, z.B. Rinser, Füll- und Verschließmaschine auszubilden, welcher sich durch einen besonders einfachen und damit kostengünstigen Aufbau auszeichnet und durch welchen die Reinigung der Behälterbehandlungsmaschine bei gleichzeitiger Kostenreduzierung weiter verbessert wird. Dazu wird eine Kombination aus Vortlsch und Behandlungsvorrichtung entsprechend dem Patentanspruch 1 vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind Bestandteile der abhängigen ansprüche.
  • Im Nachfolgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
  • Im Einzelnen zeigt die
    • Figur 1
    in einer vereinfachten Draufsicht, eine zum Stand der Technik gehörende Ausgestaltung eines Vortisches, die
    Figur 2
    in einer vereinfachten und teilweise geschnittenen Darstellung als Ausführungsbeispiel einen Schraubverschließer, und die
    Figur 3
    in einer Draufsicht eine Anordnung einer Füllmaschine mit Verschließer.
  • Weiterbildungen, Vorteile und Anwandungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung.
  • Wie in der Figur 1 dargestellt, erlauben es neuartige Ausgestaltungen von Vortischen für Behälterbehandlungsmaschinen die für die Getränkeabfüllung erforderliche Bauteile oder Maschinen wie z.B. Transportsterne oder Rinser, Füll- und Verschließmaschinen auf einfache und kostengünstige Art und Weise miteinander zu verbinden. Dazu werden die bislang üblichen Vortische durch stabförmige Verbindungselemente ersetzt, wobei diese Verbindungselemente die Behandlungsmaschinen miteinander verbinden und, falls erforderlich weitere Elemente wie z.B. Transfer-, Ein- und Auslaufsterne, Einlaufschnecken und Führungen aufnehmen bzw. eine Befestigung für diese bilden.
  • Die Figur 2 zeigt als Ausführungsbeispiel eine Verschließmaschine 13 einen Schraubverachließer umlaufender Bauart.
  • Diese Verschließmaschine weist als wesentliches Bauteile eine nicht umlaufende Mittel- oder Zentralsäule 16 auf, und ist mechanisch und/oder kraftflusstechnisch lediglich anhand dieser Zentralsäule 16 mit dem umgebenden Raum verbunden.
  • Die Zentralsäule 16 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel auf einem Verbindungselement 14 angeordnet, welches beispielsweise eine Verbindung zu einer Füllmaschine herstellt. Das Verbindungselement 14 wiederum stützt sich mittels eines Stützfußes 15 auf dem Hallenboden ab.
  • Alternativ kann die Zentralsäule 16 direkt oder indirekt auf dem Hallenboden oder einem Grundgestell oder Gehäuse befestigt werden.
  • Ausgehend von unteren Ende der Zentralsäule 16 bildet diese zunächst die Aufnahmen für die Lagerungen des umlaufenden Kreisels 2 der Verschließmaschine 13.
  • An ihrem oberen Ende geht die Zentralsäule 16 in eine Kopfplatte 17 über.
  • Eine Funktion dieser Kopfplatte besteht zunächst darin, die Aufnahmen bzw. Befestigungspunkte für die folgenden, nicht mit dem Kreisel 2 der Verschließmaschine umlaufenden Komponenten zu bilden; Rotatlons- oder Antriebsmotor 18 des Kreisels, Hubkurve 19 für die Auf- und Abbewegung der Schraubelemente 20, Antriebsvarzahnung 28 für die Erzeugung der Drehbewegung der Schraubelemente 20, Einlaufstern 21 und Auslaufstern 22.
  • Während des Betriebs der Verschließmaschine treibt der Antriebsmotor 18 über ein auf seiner Ausgangwelle angeordneten Ritzel eine auf dem Kreisel 2 angebrachte Außenverzahnung 23 an und versetzt damit den Kreisel 2 in die gewünschte Drehbewegung.
  • In der dargestellt, bevorzugten Ausführungsform ist der Antriebsmotor 18 auf der Kopfplatte 17 befestigt, doch sind auch andere Montagepositionen wie z.B. die Zentralsäule 16 denkbar.
  • Bei dem Antriebsmotor 18 handelt es sich vorzugsweise um einen so genannten Servo- oder Synchronmotor. Im Rahmen dieser Anmeldung ist unter diesen Begriffen jede Art von Antriebsmotor zu verstehen, welche geregelt betrieben werden kann, wobei einzeln oder in beliebiger Kombination beispielsweise Drehwinkel, Drehrichtung, Winkelgeschwindigkeit und Drehmoment des Motors von einer Steuereinrichtung, z.B. einem Leitrechner vorgegeben, die erreichten Ist-Werten durch Sensoren ermittelt, mit den Soll-Werten verglichen und eventuelle Abweichungen durch automatische Gegenmaßnahmen korrigiert werden.
  • Durch die Verwendung derartiger Motoren ist es möglich, auf die aufwändige und teure mechanische Kopplung der Drehbewegungen von Füll- und Verschließmaschine zu verzichten.
  • Ebenfalls kann vorgesehen werden, die lediglich an der Kopfplatte 17 befestigten Ein- und Auslaufsterne 21, 22 direkt durch die Drehbewegung des Kreisels 2 anzutreiben. Dazu ist an der Kopfplatte 17 zunächst ein Ritzel 26 angeordnet, welches durch die Außenverzahnung 23 des umlaufenden Kreisels 2 angetrieben wird.
    Die Drehbewegung des Ritzels 25 wird durch geeignete Elemente wie z.B. Zahnrlemen 26 und Zahnrlemenräder 27 auf die Sterne 21 und 22 übertragen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, die Sterne 21, 22 anhand von einem oder zwei Servomotoren anzutreiben, wobei diese ebenfalls an der Kopfplatte angeordnet sein können.
  • Bei Schraubverschließern ist es erforderlich, die Schraubverschlüsse den Schraubelementen 20 zuzuführen. Im Rahmen einer Weiterbildung ist vorgesehen, zur Übergabe der Schraubverschlüsse einen Transferstern 29 auf der Welle eines Ein- oder Auslaufsternes 21, 22 anzuordnen. Der Transferstern 29 entnimmt die Schraubverschlüsse an einer Bereitstellungsposition und überführt sie in den Wirkungsbereich der Schraubelemente 20, wo sich die Schraubelemente 20 auf die Schraubverschlüsse absenken und diese somit in den Klemmeingriff übernehmen.
  • Durch diese Vorgehensweise ergeben sich durch eine weitere Reduzierung der Anzahl der Bauteile weitere Kostensenkungen.
  • Durch die vorliegende Kombination aus stabförmigen Vortisch und Behälterbehandlungsmaschine ist es nunmehr auch möglich, die ortsfeste nicht umlaufende Zentralsäule 16 einer Verschließmaschine 13, welche lediglich durch diese Zentralsäule 16 mit dem umgebenden Raum mechanisch verbunden ist, frei von Elementen zur mechanischen Kraftübertragung, wie z.B. Antriebswellen, zu halten, wodurch bei Bedarf lediglich Leitungen für Bewegungsenergie und/oder in elektrischer oder optischer Form vorliegende Steuerungsinformationen und/oder Fluide, z.B. Hydraulikflüssigkeit oder Druckluft, durch die Zentralsäule 16 zu führen sind. Unter in optischer Form vorliegender Steuerungsinformationen sind z.B. durch Lichtleiter übertragene Informationen zur Steuerung der Verschließmaschine zu verstehen, wobei sich die optische Übertragung durch eine besondere Unempfindlichkeit gegenüber Störungen und große Schnelligkeit auszeichnet.

Claims (9)

  1. Kombination aus Vortisch und Behälterbehandlungsmaschine, z.B. Rinser, Füll- und Verschließmaschine, mit einem Einlaufstern (21) und/oder einen Auslaufstern (22) für Behälter, z.B. Flaschen oder der gleichen wobei der Vortisch von stabförmigen Verbindungselementen (14) gebildet ist, und wobei der somit stabförmige Vortisch mindestens mit einer ortsfesten, nicht umlaufenden tragenden Zentralsäule (16), der Behandlungsmaschine verbunden ist, wobei durch diese Zentralsäule (16) die Leitungen für Bewegungsenergie und/oder für Steuerungsinformationen, die in elektrischer oder optischer Form vorliegen, und/oder für Fluide, z.B. Hydraulikflüssigkeit oder Druckluft geführt sind.
  2. Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er stabförmige Verbindungselemente aufweist, die die Behandlungsmaschinen miteinander verbinden oder die eine Befestigung für den Einlaufstern (21) und/oder den Auslaufstern (22) und, falls erforderlich, für weitere Elemente wie z.B. Transfersteme und Führungen bilden.
  3. Kombination nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Zentralsäule (16) für eine mechanische und/oder kraftübertragende Verbindung mit dem die Verschließmaschine (13) umgebenden Raum mit einem Stützfuß (15) auf einem Hallenboden abstützt, und dass die Zentralsäule (16) die Montageposition für einen Antriebsmotor (18) ist.
  4. Kombination nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Einlaufstern (21) und/oder Auslaufstern (22) durch mindestens einen separaten Servomotor angetrieben werden.
  5. Kombination nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Antriebsmotor (18) um einen Servo-, Schritt- oder Synchronmotor handelt.
  6. Kombination nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Verbindungselement (14), an welchem sich die Zentralsäule (16) für eine Verbindung beispielsweise zu einer Füllmaschine abstützt.
  7. Kombination nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer an der Oberseite der Zentralsäule (16) vorgesehenen Kopfplatte (17) Aufnahmen oder Befestigungspunkte für mit einem Kreisel (2) nicht umlaufende Komponenten vorgesehen sind.
  8. Kombination nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ortsfeste Zentralsäule (16) lediglich Leitungen für Bewegungsenergie und/oder In elektrischer oder optischer Form vorliegende Steuerungsinformationen und/oder Fluide enthält.
  9. Kombination nach einem der Ansprüche 3 oder 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Einlaufstern (21) und/oder Auslaufstern (22) durch den Antriebsmotor der Verschließmaschine (18) angetrieben werden.
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