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Die Erfindung betrifft einen Tubenhalter für eine Tubenfüllmaschine, mit einem Gehäuse, das eine nach oben öffnende Tubenaufnahme aufweist, in die eine Tube mit ihrem einen Endbereich einsteckbar ist, wobei im Bereich einer Innenwandung der Tubenaufnahme zumindest ein Spannelement angeordnet ist, mittels dessen unter Wirkung zumindest eines Federelementes eine radial von außen auf die eingesetzte Tube wirkende Spannkraft aufbringbar ist, wobei das Spannelement um eine sich horizontal erstreckende Schwenkachse schwenkbar gelagert ist.
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Üblicherweise weist eine Tubenfüllmaschine eine endlos umlaufene Fördervorrichtung auf, die eine Vielzahl von Aufnahmen trägt, in die jeweils ein Tubenhalter eingesetzt ist. In jedem Tubenhalter kann von oben eine Tube mit ihrem Kopf- oder Kappenabschnitt eingeführt werden, wobei die Tube zusammen mit dem Tubenhalter die einzelnen Arbeitsstationen der Tubenfüllmaschine durchläuft. In einigen Arbeitsstationen, beispielsweise in der Füllstation und in der Verschließstation, kann vorgesehen sein, dass die Tube mit ihrem Tubenhalter aus der Aufnahme angehoben und in die jeweilige Arbeitsstation eingeführt wird. Nach Beendigung des Arbeitsschrittes wird die Tube mit ihrem Tubenhalter wieder in die Aufnahme abgesenkt. In einer Entnahmestation wird die gefüllte und geschlossene Tube aus dem Tubenhalter entnommen und abtransportiert.
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Tubenhalter sind in verschiedenen Ausgestaltungen bekannt. Insbesondere weist ein Tubenhalter ein Gehäuse mit einer nach oben öffnenden Tubenaufnahme auf, in die eine Tube, die vorzugsweise aus Kunststoff oder Metall besteht, mit ihrem Kopf- oder Kappenabschnitt eingesetzt wird. In der Innenwandung der Tubenaufnahme sind mehrere vertikale Schlitze ausgebildet, die über den Umfang der Tubenwandung verteilt angeordnet sind. In jedem Schlitz sitzt ein Spannelement, das unter Wirkung eines Federelementes steht. Jedes Spannelement ist senkrecht zur Längsmittelachse der Tubenaufnahme verstellbar und wird von dem Federelement radial nach innen in Richtung der Längsmittelachse der Tubenaufnahme beaufschlagt. Wenn eine Tube in die Tubenaufnahme eingeführt wird, drückt die Tube die Spannelemente entgegen der jeweiligen Federkraft radial nach außen. Infolge der Reaktionskraft werden die Spannelemente radial von außen gegen die Außenwandung der Tube gedrückt, wodurch die Tube in der Tubenaufnahme festgeklemmt ist.
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Die hier verwendeten Bezeichnungen „oben“ und „unten“ beziehen sich auf die übliche Ausrichtung eines Tubenhalters mit einer nach oben öffnenden Tubenaufnahme, in der die Tube mit ihrem Kopf- oder Kappenabschnitt von oben eingesetzt werden kann, so dass die Tube mit ihrem zu verschließenden Ende oberseitig aus dem Tubenhalter hervorsteht. Bei einer derartigen Ausrichtung des Tubenhalters erstreckt sich dessen Längsmittelachse vertikal und die radiale Verlagerung der Spannelemente erfolgt senkrecht dazu und somit im wesentlichen horizontal. Die Erfindung ist jedoch auf eine entsprechende Ausrichtung des Tubenhalters nicht beschränkt.
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Aus der
DE 10 2006 055 854 A1 ist ein Tubenhalter bekannt, bei der die Spannelemente um eine sich horizontal erstreckende Schwenkachse schwenkbar gelagert sind. Auf diese Weise ist es möglich, auch unterschiedliche Tubenformen oder der Tuben mit leichten Deformationen sicher zu halten.
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Mittels des bekannten Tubenhalters werden die Tuben kraftschlüssig gehalten. Beim Einführen der Tuben in den Tubenhalter werden die Spannelemente entgegen der Federkraft verdrängt, wodurch sie auf die Tube eine Spannkraft und somit eine erhöhte Reibungskraft ausüben. Bei der Entnahme der Tube wird diese nach oben aus dem Tubenhalter herausgezogen, wodurch die Spannelemente infolge der Federkraft wieder in ihre Ausgangsposition zurückkehren. Dieses Vorgehen lässt sich jedoch nur bei Tuben durchführen, die eine glatte, stufenlose Außenoberfläche und insbesondere eine glatte, stufenlose Kappe aufweisen. Insbesondere in der Kosmetikindustrie und in der Pharmaindustrie sind Tuben bekannt, deren Kappe Ausnehmungen oder Hinterschneidungen aufweisen. Wenn die Spannelemente eines Tubenhalters in diese Ausnehmungen eingreifen oder diese Hinterschneidungen hintergreifen, ist die Tube formschlüssig in dem Tubenhalter gehalten und lässt sich aus diesem durch Herausziehen nicht entfernen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tubenhalter der genannten Art zu schaffen, in dem auch Tuben sicher gehalten und sicher freigegeben werden können, die insbesondere im Bereich ihrer Kappe Ausnehmungen und/oder Hinterschneidungen aufweisen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Tubenhalter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist ein Anschlagteil vorgesehen, das eine Steuerfläche aufweist und das relativ zu dem Spannelement so verlagerbar ist, dass das Spannelement an einer Anlagefläche mit der Steuerfläche in Anlage bringbar und dadurch um die Schwenkachse schwenkbar ist.
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Die Erfindung geht von der Grundüberlegung aus, dass das Spannelement durch Anlage an der Steuerfläche des Anschlagteils entgegen der Federkraft in eine Freigabestellung verschwenkt wird, in der es mit der Tube außer Eingriff steht, so dass die Tube aus dem Tubenhalter entnommen werden kann.
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Das Anschlagteil kann relativ zu dem Spannelement verlagert werden. Dies kann einerseits dadurch geschehen, dass das Anschlagteil feststeht und das Spannelement gegen das Anschlagteil bewegt und mit diesem in Anlage gebracht wird. Alternativ ist es auch möglich, dass das Anschlagteil verlagert und dadurch mit dem Spannelement in Anlage gebracht wird.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Spannelement durch Anlage an der Steuerfläche aus einer Eingriffsstellung, in der das Spannelement radial nach innen in die Tubenaufnahme hervorsteht, in die genannte Freigabestellung bringbar ist, in der es radial aus der Tubenaufnahme zurückgezogen ist. Durch das Zurückziehen des Spannelementes aus der Tubenaufnahme ist sichergestellt, dass die Tube mit dem Spannelement nicht mehr in Eingriff steht, auch wenn die Tube Ausnehmungen und/oder Hinterschneidungen besitzt. Somit kann die Tube nach oben aus der Tubenaufnahme entnommen werden. Darüber hinaus ist das Einsetzen einer neuen Tube in die Tubenaufnahme durch das Spannelement nicht behindert, wenn sich dieses in der Freigabestellung befindet.
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In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Anschlagteil schalenförmig ausgebildet ist und einen sich konisch verjüngenden Querschnitt aufweist. Bei der Relativbewegung zwischen dem Spannelement und dem Anschlagteil kommt vorzugsweise das untere Ende des Spannelementes mit dem Anschlagteil und insbesondere mit der Steuerfläche des Anschlagteils in Anlage und wird dadurch um seine Schwenkachse in die Freigabestellung verschwenkt. Die Steuerfläche kann zumindest abschnittsweise von einer Innenwandung des Anschlagteils gebildet sein.
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Wenn die Tube vertikal von oben in den Tubenhalter eingeführt wird, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Anschlagteil vertikal unterhalb des Spannelementes und unterhalb der Tubenaufnahme angeordnet ist. Auf diese Weise benötigt das Anschlagteil einen nur geringen Bauraum und behindert das Einführen und das Entnehmen der Tube nicht.
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Die Schwenkachse des Spannelementes verläuft horizontal und insbesondere im Abstand senkrecht zur Längsmittelachse der Tubenaufnahme und vorzugsweise auch senkrecht zur radialen Verlagerungsbewegung des Spannelementes entgegen oder infolge der Federkraft. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Schwenkachse in einen mittleren Abschnitt des Spannelementes angeordnet ist. In diesem Fall besitzt das Spannelement einen oberen 1. Abschnitt, der auf der einer oberen Öffnung der Tubenaufnahme zugewandten Seite der Schwenkachse oberhalb von dieser angeordnet ist, und einen unteren 2. Abschnitt, der auf der der Öffnung der Tubenaufnahme abgewandten Seite der Schwenkachse unterhalb von dieser angeordnet ist.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Anlagefläche des Spannelementes am unteren 2. Abschnitt des Spannelementes ausgebildet ist. Dabei kann die Anlagefläche am unteren Ende des Spannelementes gebildet sein.
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In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Spannelement nach unten aus dem Gehäuse des Tubenhalters hervorragt. Wenn das Gehäuse des Tubenhalters abgesenkt und/oder das Anschlagelement angehoben wird, wird das untere Ende des Spannelementes mit der Anlagefläche in das Anschlagteil eingeführt, kommt dort mit der Steuerfläche in Anlage und wird über die Steuerfläche bewegt, wodurch die Schwenkbewegung des Spannelementes bewirkt wird.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Spannelement, das vorzugsweise aus Kunststoff oder Metall besteht, bügelförmig oder leistenförmig ausgebildet ist.
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Vorzugsweise steht das Spannelement unter Wirkung von zumindest einem Federelement. Dabei kann zumindest ein 1. Federelement am oberen 1. Abschnitt des Spannelementes und somit oberhalb der Schwenkachse angeordnet sein. Das 1. Federelement übt auf das Spannelement eine radial nach innen, in Richtung der Längsmittelachse der Tubenaufnahme gerichtete Kraft aus, so dass das Spannelement bei eingesetzter Tube infolge des 1. Federelementes gegen die Tube gespannt ist.
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In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Schwenkachse des Spannelementes von angeformten Achsstummeln gebildet ist, die lose in eine sich radial nach innen erstreckende Radialnut eingesetzt sind, die in dem Gehäuse des Tubenhalters ausgebildet ist. Dabei besteht die Gefahr, dass das Spannelement durch das obere 1. Federelement soweit radial nach innen gedrückt wird, dass die Schwenkachse des Spannelementes aus der Radialnut radial nach außen wandert und gegebenenfalls sogar aus der Radialnut herausrutscht. Um dies zu verhindern, kann zumindest ein 2. Federelement am unteren 2. Abschnitt des Spannelementes an diesem angreifen. Infolge der Kraft des 2. Federelementes wird die Schwenkachse des Spannelementes sicher in der Radialnut gehalten.
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Vorzugsweise sollte das durch das obere 1. Federelement an der Schwenkachse wirkende Drehmoment größer als das durch das untere 2. Federelement an der Schwenkachse erzeugte Gegenmoment sein. Dadurch ist gewährleistet, dass das Spannelement in seiner Eingriffsstellung bleibt.
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Um eine sichere Halterung der Tube innerhalb des Tubenhalters zu gewährleisten, sollten mehrere Spannelemente über den Umfang der Innenwandung der Tubenaufnahme vorzugsweise gleichmäßig verteilt angeordnet sein. Es hat sich als sinnvoll erwiesen, zumindest 2 und insbesondere 3, 4 oder 5 Spannelemente für den Tubenhalter vorzusehen.
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In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jedes Spannelement in einer Ausnehmung oder einer Durchbrechung des Gehäuses angeordnet ist. Vorzugsweise erstreckt sich jede Ausnehmung oder Durchbrechung in Längsrichtung und somit parallel zur Längsmittelachse der Tubenaufnahme.
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Um einen guten formschlüssigen Eingriff des Spannelementes in eine Ausnehmung oder Hinterschneidung der Tube zu erreichen, kann das Spannelement an seinem oberen Ende eine radial nach innen hervorstehenden Haltevorsprung aufweisen.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Tubenhalters,
- 2 einen Längsschnitt durch den Tubenhalter gemäß 1 in der Eingriffsstellung und
- 3 den Tubenhalter gemäß 2 in der Freigabestellung.
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Gemäß 1 weist ein Tubenhalter 10 ein Gehäuse 11 mit einem umlaufenden Flansch 11a auf. Das Gehäuse 11 besteht aus Kunststoff und besitzt im Inneren eine nach oben öffnende Tubenaufnahme 12, die an die Form des Kopfes oder der Kappe der aufzunehmenden Tube angepasst ist. In der Wandung der Tubenaufnahme 12 sind vier über den Umfang verteilt angeordnete, sich vertikal erstreckende, schlitzförmige Ausnehmungen 15 ausgebildet, die die Wandung des Gehäuses 11 vollständig durchdringen.
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In jeder Ausnehmung 15 ist ein vertikal ausgerichtetes, bügelförmiges Spannelement 14 angeordnet. Jedes Spannelement ist um eine horizontale Schwenkachse 18 schwenkbar am Gehäuse 11 gelagert, wie es in 2 durch die Doppelpfeile S angedeutet ist. Die Schwenkachse 18 ist im mittleren Bereich jedes Spannelementes 14 angeordnet, so dass das Spannelement 14 einen oberen 1. Abschnitt 14.1, der auf der der Öffnung 12b der Tubenaufnahme 12 zugewandten Seite der Schwenkachse 18 angeordnet ist, und einen unteren 2. Abschnitt 14.2 aufweist, der auf der der Öffnung 12b der Tubenaufnahme 12 abgewandten unteren Seite der Schwenkachse 18 angeordnet ist. Am unteren Ende jedes Spannelementes 14 ist eine gekrümmte Anlagefläche 14a ausgebildet.
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Aus 2 ist ersichtlich, dass die Schwenkachse 18 jedes Spannelements 14 in eine Radialnut 22 des Gehäuses 11 lose eingesetzt ist. Die Radialnut 22 erstreckt sich senkrecht zur Längsmittelachse L der Tubenaufnahme und öffnet radial nach außen.
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In ihrem oberen 1. Abschnitt 14.1 sind alle Spannelemente 14 von zwei umlaufenden 1. Federelementen in Form von Ringfedern umgeben, die auf die Spannelemente 14 in ihrem oberen 1. Abschnitt 14.1 eine radial nach innen in Richtung der Längsmittelachse L der Tubenaufnahme 12 gerichtete Spannkraft ausüben.
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In gleichartiger Weise sind die unteren 2. Abschnitte 14.2 der Spannelemente 14 von einem 2. Federelement 17 in Form einer Ringfeder umgeben, die die Spannelemente 14 in ihrem unteren 2. Abschnitt mit einer radial nach innen zur Längsmittelachse L der Tubenaufnahme 12 gerichteten 2. Federkraft beaufschlagt. Das untere 2. Federelement 17 dient dazu, die Schwenkachsen 18 der Spannelemente 14 in der Radialnut 22 zu halten.
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Jedes Spannelement 14 weist an seinem oberen Ende einen radial nach innen hervorstehenden Haltevorsprung 19 auf, der mit einer Ausnehmung oder eine Hinterschneidung einer Tube in Eingriff treten kann.
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Unterhalb der Spannelemente 14 ist mit Abstand ein nach oben, d.h. in Richtung der Spannelemente 14 schalenförmig öffnendes Anschlagteil 13 angeordnet, das einen sich konisch verjüngenden inneren Querschnitt aufweist. Die schräg nach unten und innen gerichtete Innenwandung 21 des Anschlagteils 13 bildet eine Steuerfläche 20.
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Wie es durch den Doppelpfeil V angeordnet ist, ist das Anschlagteil 13 relativ zu den Spannelementen 14 vertikal verlagerbar. Im Folgenden wird beispielhaft davon ausgegangen, dass das Anschlagteil 13 in Richtung der Spannelemente 14 angehoben werden kann.
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Wenn das Anschlagteil 14 in Richtung der Spannelemente 14 angehoben wird, kommen die unteren Anlageflächen 14a der Spannelemente 14 mit der Steuerfläche 20 bzw. der Innenwandung 21 des Anschlagteils 13 in Anlage. Bei einer weiteren Anhebung des Anschlagteils 13 werden die unteren Enden der Spannelemente 14 infolge der Anlage zwischen den Anlageflächen 14a und der Steuerfläche 20 aufeinander zu bewegt (siehe 3), wodurch jedes Spannelement 14 um seine Schwenkachse 18 verschwenkt wird. Dies führt dazu, dass die entgegengesetzten oberen Enden der Spannelemente 14 voneinander weg bewegt werden und die in 3 dargestellte Freigabestellung einnehmen, in der die oberen Enden der Spannelemente 14 und auch deren Haltevorsprünge 19 entgegen der Kraft der 1. Federelemente 16 vollständig in die Ausnehmungen 15 des Gehäuses 11 zurückgezogen sind. Die Tubenaufnahme 12 ist somit frei und es ist möglich, eine Tube von oben durch die obere Öffnung 12b der Tubenaufnahme 12 einzuführen oder eine vorher in der Tubenaufnahme 12 befindliche Tube nach oben herauszuziehen.
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Wenn eine neue Tube in die Tubenaufnahme 12 eingeführt ist, wird das Anschlagteil 13 wieder abgesenkt, wodurch die Spannelemente 14 von der Steuerfläche 20 des Anschlagteils 13 freikommen und infolge der Wirkung der 1. Federelemente 16 in eine radial nach innen in die Tubenaufnahme 12 vorstehende Eingriffsstellung geschwenkt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006055854 A1 [0005]
