-
Die Erfindung betrifft eine Spannklammer zum Halten eines Gefäßes in einer Gefäßfördereinrichtung, insbesondere einer Gefäßfördereinrichtung zum Reinigen oder Befüllen von Glasflaschen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Spannklammern für Gefäße sind allgemein aus Befüllungsmaschinen für die Getränkeindustrie bekannt, bspw. Befüllungsmaschinen mit einem rotierenden Karussell. Dabei werden einer Spannklammer bspw. über ein Fließband Getränkeflaschen zugeführt. Die Spannklammer weist zwei oder mehr Klammerarme auf die im richtigen Moment geschlossen werden, sodass die Flasche zwischen den Klammerarmen eingeklemmt und so vom rotierenden Karussell vom zuführenden Fließband entfernt wird. Das Karussell, an dem sich die Spannklammern befinden, rotiert und transportiert dabei die Flaschen zu einem Zielort, bspw. einem weiteren Fließband. Am Zielort öffnet die Spannklammer die Klammerarme und gibt die Flaschen frei. Der Mechanismus zum Öffnen und Schließen ist bei bekannten Spannklammern sehr komplex und benötigt viele bewegliche Bauteile.
-
Aus dem Stand der Technik, nämlich der
DE 203 05 988 U1 ist eine Spannklammer gezeigt, die an einem Karussell rotiert. Während der Rotation des Karussells greift an der gewünschten Position ein Steuerungsnocken in ein Steuerelement ein. Eine Rotation des Steuerelements bewirkt eine Rotation der mit dem Steuerelement verbundenen Nockenwelle. Die Nocken der Nockenwelle drücken die Klammerarme entgegen der Druckkraft von Rückstellfedern von einer geschlossenen Stellung in eine geöffnete Stellung.
-
In der
EP 2 653 239 B1 werden die Klammerarme ebenfalls durch die Bewegung eines Nocken geöffnet. Die Rückstellkraft zum Schließen der Klammerarme und halten der Flaschen wird durch eine Spiralfeder bereitgestellt, die in Längsrichtung der Spannklammer verläuft.
-
Auch bekannt im Stand der Technik ist eine Spannklammer mit einem Stellhebel, an dessen Ende eine Rolle montiert ist. Der Stellhebel ist drehbar an einem Klammerarm gelagert. Während die Spannklammer in der Förderanlage bewegt wird, wird an einer Führungsschiene eine Druckkraft auf die Rolle des Stellhebels ausgeübt. Durch die Druckkraft rotiert der Stellhebel und drückt in Längsrichtung der Spannklammer einen Keil zwischen die Klammerarme und bewirkt so ein Öffnen der Spannklammer. Die Spannklammer bleibt geöffnet, während die Rolle die Führungsschiene entlang rollt. Am Ende der Führungsschiene lässt die Wirkung der Druckkraft nach und eine Rückstellfeder, die ebenfalls in Längsrichtung der Spannklammer verläuft, zieht den Keil zwischen den Klammerarmen heraus und rotiert den Stellhebel zurück in die Ausgangsposition.
-
Die im Stand der Technik gezeigten Spannklammern setzen sich aus weit über 100 Bauteilen zusammen. Viele der Bauteile sind zur Betätigung des Öffnungsmechanismus beweglich gelagert, was den Aufwand für die Wartung der Spannklammern erhöht und die Stillstandszeiten der Gefäßfördereinrichtungen zu Wartungszwecken verlängert. Die bekannten Spannklammern sind damit teuer in der Anschaffung und kostenintensiv im Betrieb.
-
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu eliminieren und eine Spannklammer zu fertigen, die kostengünstig in der Instandhaltung und wartungsarm im Betrieb ist.
-
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Spannklammer zum Halten eines Gefäßes in einer Gefäßfördereinrichtung, insbesondere einer Gefäßfördereinrichtung zum Reinigen oder Befüllen von Glasflaschen gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht.
-
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art betrifft eine Spannklammer zum Halten eines Gefäßes in einer Gefäßfördereinrichtung, insbesondere einer Gefäßfördereinrichtung zum Reinigen oder Befüllen von Glasflaschen. Dabei weist die Spannklammer folgendes auf:
- - Eine Montageeinrichtung, insbesondere einen Rahmen, zur Montage der Spannklammer in der Gefäßfördereinrichtung.
- - Einen ersten Klammerarm und einen zweiten Klammerarm, wobei der erste Klammerarm und der zweite Klammerarm um eine Rotationsachse rotierbar in dem Rahmen oder der sonstigen Montageeinrichtung gelagert sind, zum Bewegen der Klammerarme in eine offene Stellung und in eine Haltestellung zum Halten des Gefäßes. Die Spannklammer kann auch in eine geschlossene Stellung bewegt werden, in der sich die Spannklammer nicht in der geöffneten Stellung befindet, aber auch kein Gefäß hält.
- - Eine dem ersten Klammerarm zugeordnete erste Klammerbacke und eine dem zweiten Klammerarm zugeordnete zweite Klammerbacke, wobei die Klammerbacken zum formschlüssigen und/oder reibschlüssigen Halten des Gefäßes in der Haltestellung ausgebildet sind.
- - Einen Hebelarm, vorzugsweise mit einer Rolle oder einem sonstigen Abrollelement, zum Aufnehmen und Übertragen einer Druckkraft auf die Spannklammer zum Bewegen der Spannklammer in eine offene Stellung.
-
Der Hebelarm ist mit dem ersten Klammerarm drehstarr oder rotationsstarr zur Übertragung der Druckkraft von dem Hebelarm auf den ersten Klammerarm verbunden.
-
In anderen Worten ist der erste Klammerarm gegenüber dem zweiten Klammerarm verlängert ausgebildet. Der verlängerte Bereich des ersten Klammerarms bildet einen Hebelabschnitt aus, vorbei der Verbindungsbereich zwischen dem Hebelarm und dem ersten Klammerarm drehstarr bzw. steif ausgebildet ist. Der erste Klammerarm und der Hebelarm bilden eine starre Einheit, sodass eine Druckkraft am Hebelarm direkt eine Rotation des gesamten Klammerarms um die Rotationsachse bewirkt. Durch diese Rotation kann sich die Spannklammer öffnen und schließen. Bewegliche Bauteile, wie Achsen oder Gelenke zwischen dem Hebelarm und dem ersten Klammerarm können entfallen. Damit reduziert sich die Gesamtanzahl der Bauteile, was die Herstellungskosten und die Betriebskosten senkt. Eine solche Spannklammer ist in einer Gefäßfördereinrichtung einsetzbar, die sowohl als Linearförderung als auch als Rotationsförderung mit einem Karussell ausgebildet sein kann.
-
An dem Hebelabschnitt kann ein Vorsprung oder eine sonstige Führungsschiene der Gefäßfördereinrichtung zur Anlage gebracht werden, sodass eine Druckkraft die Spannklammer an dem Hebelarm öffnet. Der Hebelarm weist vorzugsweise ein Abrollelement, insbesondere eine Rolle, Kugel, Scheibe oder Walze auf, wobei das Abrollelement zum Abrollen um eine Rotationsachse ausgebildet ist. Die Rotationsachse des Abrollelements verläuft vorzugsweise parallel zu den Rotationsachsen der Klammerarme. Während das Abrollelement den Vorsprung oder die sonstige Führungsschiene der Gefäßfördereinrichtung entlang rollt, bleibt die Spannklammer unter Spannung geöffnet, um entweder ein Gefäß am Zielort abzusetzen oder ein neues zu transportierendes Gefäß aufzunehmen. Der erste Klammerarm weist zur Aufnahme des Abrollelements einen Hebelarmabschnitt zur Ausbildung des Hebelarms auf, wobei der Hebelarmabschnitt zwei Stege ausbildet und das Abrollelement zwischen den Stegen aufgenommen ist.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Hebelarm einstückig mit dem ersten Klammerarm ausgebildet.
-
Dies ermöglicht eine besonders einfache Herstellung des Hebelarms. Hebelarm und Klammerarm bzw. Hebelarm und eine Untereinheit des Klammerarms, bspw. ein Klammerbackenhalter, können damit in einem Stück durch spanende Bearbeitung eines Gussteils hergestellt werden. Vorzugsweise wird der Hebelarm durch Einfräsen eines Aluminiumgussteils hergestellt, wobei das Aluminiumgussteil den ersten Klammerarm ganz oder wenigstens bereichsweise bereitstellt.
-
Vorzugsweise weist der erste Klammerarm einen ersten Klammerbackenhalter, vorzugsweise aus Aluminium, zur Aufnahme der Klammerbacke, vorzugsweise aus Kunststoff, des ersten Klammerarms auf und der Hebelarm ist einstückig mit dem ersten Klammerbackenhalter ausgebildet.
-
In anderen Worten, der erste Klammerarm weist einen Tragarm aus Aluminium auf, der im Bereich des Hebelarms zur Aufnahme des Abrollelements ausgebildet ist. In dem Bereich zum Halten des Gefäßes weist der Aluminiumtragarm eine Aufnahmeeinrichtung mit einem Aufnahmeabschnitt auf, der bspw. als eingefräste Nut oder Schiene ausgebildet ist. In diesen Aufnahmeabschnitt wird eine Klammerbacke eingeschoben oder eingesetzt. Zusammen mit einer zweiten Klammerbacke des zweiten Klammerarms sind die Klammerbacken zum Halten des zu transportierenden Gefäßes ausgebildet. Die erste Klammerbacke und/oder die zweite Klammerbacke sind aus Polyoxymethylen oder einem vergleichbaren Kunststoff gefertigt.
-
In einer optionalen Weiterbildung der Erfindung ist zum Bewegen der Spannklammer in die Haltestellung der erste Klammerarm mit dem zweiten Klammerarm durch eine Rückstellfeder, insbesondere eine Druckfeder, verbunden.
-
Während durch die Gefäßfördereinrichtung auf den Hebelarm eine Druckkraft ausgeübt wird, bleibt die Spannklammer unter Spannung geöffnet. Lässt die Druckkraft nach, rotieren die Klammerarme der Spannklammer wieder um ihre Rotationsachsen in eine Haltestellung, um ein Gefäß zu greifen und zu befördern. Zu diesem Zweck verbindet eine Druckfeder den ersten Klammerarm mir dem zweiten Klammerarm. Die Druckfeder ist vorzugsweise als Spiralfeder oder Gasfeder ausgebildet. Die Längsachse der Druckfeder verläuft damit im Wesentlichen senkrecht, d.h. 90°, zu einer Längsrichtung des ersten Klammerarms und/oder des ersten Klammerbackenhalters. Beim Öffnen der Spannklammer wird die Druckfeder gestaucht. Beim Schließen der Spannklammer strebt die Druckfeder wieder in ihre Ausgangsform. Durch die Druckkraft der Druckfeder können die Gefäße in der Haltestellung zwischen den Klammerbacken formschlüssig und/oder reibschlüssig gehalten werden. Mit der Anordnung der Rückstellfeder als Verbindung zwischen erstem Klammerarm und zweitem Klammerarm kann die Hebelkraft am Hebelarm direkt zum Stauchen der Druckfeder und damit zum Öffnen der Spannklammer übertragen werden. Bewegliche Bauteile, welche die Hebelkraft auf eine Druckfeder übertragen, die bspw. im Stand der Technik parallel zu den Klammerarmen angeordnet ist, können entfallen.
-
Es ist ferner zusätzlich vorteilhaft, wenn der erste Klammerarm, insbesondere der erste Klammerbackenhalter, und der zweite Klammerarm, insbesondere ein zweiter Klammerbackenhalter des zweiten Klammerarms, eine Einrichtung zur Aufnahme eines Federhalters für die Rückstellfeder aufweisen.
-
An beiden Enden der Druckfeder können Federhalter aus Kunststoff angeordnet sein. Ein solcher Federhalter hintergreift bspw. mit einem ersten Abschnitt eine endständige Windung der Spiralfeder und ist mit einem zweiten Abschnitt in eine Bohrung oder sonstige Durchführung in den Klammerbackenhalter geschoben. Eine Vorspannkraft der Druckfeder drückt die Federhalter gegen die Klammerbackenhalter und verhindert ein Lösen der Federhalter aus den Klammerarmen selbst in Haltestellung bzw. in geschlossener Stellung der Feder.
-
Vorzugsweise sind der erste Klammerarm und der zweite Klammerarm an einem gemeinsamen Drehgelenk gegeneinander verdrehbar gelagert, wobei der erste Klammerarm oder der zweite Klammerarm einen Gelenkkopf aufweist, der in einer zu dem Gelenkkopf komplementären Gelenkpfanne des jeweils anderen Klammerarms gelagert ist.
-
Drehgelenke oder Scharnier sind allgemein die Bezeichnung für ein um eine Achse drehbares Gelenk. Um durch die Rotation des ersten Klammerarms eine Rotation des zweiten Klammerarms hervorzurufen, weisen der erste Klammerarm und der zweite Klammerarm ein gemeinsames Drehgelenk auf. Die Achse, um die das Drehgelenk bewegbar ist, verläuft parallel zur ersten Rotationsachse des ersten Klammerarms und zur zweiten Rotationsachse des zweiten Klammerarms. Durch die Rotation des zweiten Klammerarms kann der Öffnungswinkel der geöffneten Spannklammer vergrößert und damit ein sicheres Umgreifen der zu transportierenden Gefäße gewährleistet werden.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die erste Klammerbacke und/oder die zweite Klammerbacke einen Backenabschnitt zur Anlage an das Gefäß in der Haltestellung und einen Gelenkabschnitt zur Ausbildung des Gelenkkopfes oder der Gelenkpfanne für das Drehgelenk auf.
-
Durch Funktionsintegration kann eine Klammerbacke zwei wichtige funktionelle Merkmale bereitstellen; als erstes Merkmal den Backenabschnitt zur Anlage an das zu transportierende Gefäß zusammen mit dem Backenabschnitt der anderen Klammerbacke und als zweites Merkmal entweder den Gelenkkopf oder die Gelenkpfanne, sodass zusammen mit dem Gelenkkopf bzw. der Gelenkpfanne der anderen Klammerbacke ein Drehgelenk bereitgestellt ist. Eine Klammerbacke mit beiden funktionellen Merkmalen ist mittels Spritzgießen und ggf. spanender Nachbearbeitung realisierbar. Damit kann die Zahl der notwendigen Bauteile zur Realisierung der Spannklammer weiter gesenkt werden.
-
In einer optionalen Weiterbildung der Erfindung ist die Montageeinrichtung als ein um die Klammerarme umlaufender Rahmen ausgebildet, wobei in dem Rahmen ein erster Lagebolzen zur Aufnahme des ersten Klammerarms und ein zweiter Lagerbolzen zur Aufnahme des zweiten Klammerarms montiert ist.
-
In anderen Worten, der erste Klammerarm und der zweite Klammerarm sind in einem umlaufenden Rahmen bzw. einem umlaufenden Käfig angeordnet. In dem Rahmen, d.h. in dem Zwischenraum zwischen den Seitenteilen des Rahmens, ist vorzugsweise auch das Drehgelenk angeordnet. Der Rahmen dient zur Montage der Klammerarme der Spannklammer in der Getränkefördereinrichtung. Hierfür kann der Rahmen zwei in einer Flucht angeordnete Gewindebohrungen aufweisen, die Befestigungsschrauben zur Montage der Spannklammer den der Gefäßfördereinrichtung aufnehmen können. Durch die Gestaltung der Montageeinrichtung als Rahmen können Anpassungen an verschiedene Getränkefördereinrichtungen und an verschiedene Klammerarme ohne wesentlichen Konstruktionsaufwand vorgenommen werden. Auch das Material der Montageeinrichtung ist damit unabhängig von dem Material der Klammerarme frei wählbar. Während bspw. die Klammerbackenhalter aus Aluminium gefertigt sind, kann der Rahmen aus Edelstahl für eine verbesserte Stabilität gefertigt sein.
-
Vorzugsweise weist die erste Klammerbacke eine erste Lagerbolzendurchführung und/oder die zweite Klammerbacke eine zweite Lagerbolzendurchführung auf, wobei die Lagerbolzendurchführungen von einem Lagerbolzen durchsetzt sind.
-
Durch Funktionsintegration kann die Klammerbacke ein drittes funktionelles Merkmal realisieren; nämlich die Durchführung für die Lagerbolzen zur Montage des der Klammerbacke zugeordneten Klammerarms im Rahmen bzw. der Montageeinrichtung. Die Lagerbolzen bilden die Rotationsachsen zum Öffnen und Schließen der Klammerarme. Damit kann die Zahl der notwendigen Bauteile zur Realisierung der Spannklammer zusätzlich gesenkt werden. Die Durchführungen für die Lagerbolzen können zusätzlich oder alternativ auch in den Klammerbackenhaltern ausgebildet sein. Dadurch ist die Spannklammer nicht nur besonders stabil, sie ist auch schnell zusam menbaubar.
-
Optional können die erste Klammerbacke und die zweite Klammerbacke Noppen, insbesondere Silikonstopfen, zur Verbesserung der Haltekraft zum Halten des Gefäßes aufweisen.
-
Dadurch wird der Reibungskoeffizient zwischen den Backenabschnitten der Klammerbacken und damit der Reibschluss zum Halten der zu transportierenden Gefäße erhöht, ohne dass bspw. die Stärke der Druckfeder erhöht werden muss.
-
Eine erfindungsgemäße Spannklammer kann durch die Integration mehrerer Funktionen in wenige Bauteile aus nur 24 verschiedenen Bauteilen montiert werden. Die Klammerarme können durch Einschieben der Klammerbacken in die Aufnahmeeinrichtungen der Klammerbackenhalter gebildet werden. Danach werden die Lagerbolzen durch die Klammerarme geschoben. Die Lagerbolzen werden in den Rahmen eingesetzt und durch Bolzenschrauben befestigt. Schließlich wird die Druckfeder zwischen die Klammerbackenhalter eingesetzt und das Abrollelement in den Hebelarm des ersten Klammerbackenhalters eingefügt. Die 24 Bauteile werden mit Spiel von wenigen 10tel Millimetern zusammengebaut, um den Schließmechanismus zu gewährleisten.
-
Weitere Einzelheiten, Merkmale, Merkmals(unter) kombinationen, Vorteile und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels {bzw. -beispiele} der Erfindung und den Zeichnungen. Diese zeigen in
- 1 eine perspektivische Darstellung einer beispielhaften erfindungsgemäßen Spannklammer,
- 2 eine erste Explosionsdarstellung einer beispielhaften erfindungsgemäßen Spannklammer,
- 3 eine zweite Explosionsdarstellung einer beispielhaften erfindungsgemäßen Spannklammer,
- 4a,b eine perspektivische Darstellung beispielhafter erfindungsgemäßer Klammerbacken,
- 5a,b eine perspektivische Darstellung beispielhafter erfindungsgemäßer Klammerbacken und
- 6a,b eine perspektivische Darstellung Ausschnitte eine Gefäßfördereinrichtung mit beispielhaften erfindungsgemäßen Klammerbacken.
-
Die Figuren sind lediglich beispielhafter Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
-
Die 1, 2 und 3 zeigen eine Ausführungsform einer Spannklammer 100 und werden gemeinsam beschrieben. Ein rechteckiges Rahmenoberteil 2o, ein rechteckiges Rahmenunterteil 2u und zwei rechteckige Seitenteile 1 bilden die vier Seitenwandungen eines rechteckigen Rahmens 103 aus Edelstahl aus. In dem Rahmen 103 sind ein erster Klammerarm 101 und ein zweiter Klammerarm 102 der Spannklammer 100 angeordnet. Die vier Seitenwandungen des Rahmens 103 sind mit insgesamt acht Rahmenstiften 16 und vier Rahmenschrauben 17 zusammengefügt. Dabei sind die Durchgangsbohrungen für die Rahmenstifte 16 und Rahmenschrauben 17 in Rahmenoberteil 2o und Rahmenunterteil 2u vorgesehen, während die Seitenteile 1 die zu den Rahmenstiften 16 und den Rahmenschrauben 17 komplementären Sacklöcher aufweisen. Die Rahmenstifte 16 sind als Zylinderstifte 4×12 und die Rahmenschrauben 17 als Senkkopfschrauben M3×12 ausgebildet. Die Rahmenseitenteile 1 weisen mittig je eine Gewindedurchgangsbohrung 1a zur Montage des Rahmens 103 an einem Karussell 201 der Gefäßförderanlage 200 auf. Rahmenoberteil 2o und Rahmenunterteil 2u weisen zur Montage der Klammerarme 101, 102 im Rahmen 103 je zwei Durchgangsbohrungen auf, wobei eine Durchgangsbohrung des Rahmenoberteils 2o bzgl. der y-Achse, d.h. der Spannklammeraufwärtsrichtung, fluchtend mit der Durchgangsbohrung des Rahmenunterteils 2u angeordnet werden kann.
-
Die Klammerarme 101, 102 sind zum Öffnen und Schließen der Spannklammer 100 jeweils um eine in y-Richtung verlaufende Rotationsachse 101y, 102y drehbar im Rahmen 103 gelagert. Die Rotationsachsen 101y, 102y werden jeweils durch einen Lagerbolzen 6 bereitgestellt, wobei die Längsachse der Lagerbolzen 6 jeweils mit der durch die Lagerbolzen 6 bereitgestellten Rotationsachse 101y, 102y zusammenfällt. Jeder Lagerbolzen 6 ist mit zwei Bolzenschrauben 15 im Rahmen 103 befestigt, wobei für jeden Lagerbolzen 6 eine Bolzenschraube 15 durch eine der Durchgangsbohrungen im Rahmenoberteil 2o und eine weitere Bolzenschraube 15 durch eine der Durchgangsbohrungen im Rahmenunterteil 2u in ein Sackloch im Lagerbolzen 6 geführt ist. Als Bolzenschrauben 15 können Senkkopfschrauben M6_1 verwendet werden. Um Reibung zwischen den Klammerarmen 101, 102 und dem Rahmen 103 zu vermeiden, sind beidseitig eines Klammerarms 101, 102 noch zwei Anlaufscheiben 4,5 auf den Lagerbolzen 6 aufgeschoben. Die dem Rahmenoberteil 2o zugewandten Anlaufscheiben 5 sind dabei als 19×10×1 dünner ausgeführt als die dem Rahmenunterteil 2u zugewandten Anlaufscheiben 4 mit 19×10×4.
-
Um die Lagerbolzen 6 sind die Klammerarme 101, 102 drehbar gelagert. Jeder Klammerarm 101, 102 weist eine Klammerbacke 10, 11, vorzugsweise aus Polyoxymethylen (POM) oder einem anderen Kunststoff, auf, wobei die Klammerbacken 11, 12 in einem Klammerbackenhalter 8, 9, vorzugsweise aus Aluminium, ausgenommen sind. Jeder Klammerarm 101, 102 ist an Klammerbacke 11, 12 und Klammerbackenhalter 8, 9 mit dem Lagerbolzen 6 durchsetzt, sodass die Klammerarme 101, 102 an den Lagerbolzen 6 um die Rotationsachsen 101y, 102y drehbar gelagert sind. Die Klammerbacken 10, 11 weisen einen Backenabschnitt 10b, 11b und einen Gelenkabschnitt 10g, 11g auf (vgl. 4a, 4b). Die Backenabschnitte 10b, 11b sind zum Halten eines Gefäßes 300 ausgebildet. Die Gelenkabschnitte 10g, 11g bilden gemeinsam ein Drehgelenk 105 mit einer Bewegungsachse bzw. mit einem Freiheitsgrad aus. Beim Öffnen der Spannklammer 100 rotieren die Klammerarme 101, 102 um die Lagerbolzen 6, sodass die Klammerarme 101, 102 einen maximalen Öffnungswinkel von 60° einschließen können.
-
Um die Spannklammer 100 zu öffnen, ist der erste Klammerbackenhalter 8 des ersten Klammerarms 101 in Klammerlängsrichtung (z-Achse) der Spannklammer 100, also entlang der radialen Richtung hin zur Rotationsachse des Karussells 201 verlängert und bildet einen Hebelarm 104 aus. Der Hebelarm 104 weist eine Abrolleinrichtung auf, die mit einer zylindrischen Rolle 7 aus Edelstahl ausgebildet ist. Zur Montage der Rolle 7 im Hebelarm 104 weist der Klammerbackenhalter 8 in einem Hebelarmabschnitt 8a zwei Stege 8b auf, wobei die Stege 8b die Schenkel eines U oder C ausbilden. Jeder der beiden Stege 8b weist eine Passbohrung 8c (vgl. 5b) auf, wobei die Passbohrungen 8c zur Durchführung der Passschraube 12 fluchtend bzgl. der y-Achse übereinander angeordnet sind. Auf dem Schaftabschnitt der Passschraube 12 ist eine einteilige oder mehrteilige Hülse 24 aufgeschoben, wobei scheibenartige Verbreiterungen 24b der Hülse 24 einen Kontakt zwischen den Stegen 8b und der Rolle 7 verhindern. Die Außenwandung der Hülse 24 bildet die Lauffläche 24a für die Rolle 7. Eine Hutmutter 13 M5 ist auf einen Gewindeabschnitt der Passschraube 12 aufgeschraubt. Zusätzlich sind zwischen dem Schraubenkopf der Passschraube 12 bzw. zwischen der Hutmutter 13 und den benachbarten Stegen 8b eine Unterlegscheibe 3 mit 6,5×1,5 angeordnet.
-
Zwischen den Klammerarmen 101, 102 ist in Klammerbackenquerrichtung (x-Achse) eine Druckfeder 23 angeordnet, die zwischen zwei Federhaltern 14 in den Klammerbackenhaltern 8,9 aufgespannt ist. Die Druckfeder 23 ist auf der den Backenabschnitten 10b, 11b der Spannklammer 100 gegenüberliegenden Seite des Rahmens 103 bzw. des Drehgelenks 105 angeordnet. Die Druckfeder 23 wird beim Öffnen der Spannklammer 100 entlang der Federlängsachse zusammengedrückt. Lässt die Druckkraft auf den Hebelarmabschnitt 8a nach, strebt die Druckfeder 23 wieder in ihre ursprüngliche Länge und schließt die Klammerarme 101, 102 wieder, sodass die Backenabschnitte 10b, 11b an der Gefäßwand spannend anliegen und einen Reibschluss ausbilden. Die Druckfeder 23 ist als Spiralfeder ausgebildet, die beim Öffnen der Spannklammer 100 entlang der Federachse zusammengedrückt und somit gespannt wird. Lässt die Druckkraft an der Rolle 7 nach, stellt die Druckfeder 23 beim Streben in ihre Ausgangsposition eine Rückstellkraft bereit, welche die Klammerarme 101, 102 wieder um die Lagerbolzen 6 in die Haltestellung oder eine geschlossene Stellung rotieren lässt.
-
4a und 4b zeigen die Klammerbacken 10, 11, die aus Kunststoff, insbesondere Polyoxymethylen (POM), gefertigt sind. Jeder der Backenabschnitte 10b, 11b weist eine zylindrische Halbschale 10h, 11h auf, wobei die Halbschalen 10h, 11h gemeinsam einen zylindrischen Zwischenraum einschließen, in dem das Gefäß 300, bspw. der Flaschenhals gehalten werden kann. Für einen verbesserten Reibschluss zwischen den Backenabschnitten 10b, 11b und den zu haltenden Gefäßen 300 sind auf jedem Backenabschnitt 10b, 11b vier Noppendurchführungen 10n, 11n zum Anbringen eines Noppen 22 (vgl. 1) in jeder Noppendurchführung 10n, 11n angeordnet. Die Noppen 22 sind als Silikonstopfen ausgebildet. Die Gelenkabschnitte 10g, 11g bilden gemeinsam ein Drehgelenk 105 (vgl. 1) mit einer Bewegungsachse bzw. mit einem Freiheitsgrad aus. Der Gelenkabschnitt 10g der Klammerbacke 10 des ersten Klammerarms 101 ist als Gelenkkopf 10k ausgebildet. Der Gelenkkopf 10k ist in einer komplementär ausgebildeten Gelenkpfanne 10p aufnehmbar, wobei die Gelenkpfanne 11p durch den Gelenkabschnitt 11g der Klammerbacke 11 des zweiten Klammerarms 102 ausgebildet wird. Der Gelenkkopf 10k weist in einem dem Backenabschnitt 10b zugewandten Bereich eine zylindrische Mantelfläche auf. In dem der Druckfeder 23 zugewandten Bereich ist der Gelenkkopf 10k um ca. 25mm verkürzt oder abgeflacht ausgebildet. Durch die Verkürzung kann der Gelenkkopf 10k in der Gelenkpfanne 10p gleiten und es bildet sich ein Öffnungswinkel zwischen den Klammerarmen 101, 102 aus. Der maximale Öffnungswinkel von 60° ist erreicht, wenn der erste Klammerbackenhalter 8 am zweiten Klammerbackenhalter 9 anschlägt. Zusätzlich weist für die Rotationsachsen 101y, 102y jede Klammerbacke 10, 11 im Bereich des Gelenkabschnitts 10g, 11g eine Lagerbolzendurchführung 101, 111 auf, die von den Lagerbolzen 6 durchsetzt oder durchsetzbar sind.
-
5a zeigt den zweiten Klammerbackenhalter 9 als Aluminiumkörper zur Aufnahme der zweiten Klammerbacke 11. Dafür weist der zweite Klammerbackenhalter 9 einen Aufnahmeabschnitt 9d auf, der als durchgehende Nut gefertigt ist. Ferner ist in dem zweiten Klammerbackenhalter 9 eine Federdurchführung 9f für den Federhalter 14 zum Befestigen der Druckfeder 23 vorgesehen. Zwei weitere Durchführungen 9l sind in einer Flucht zum Durchführen der Lagerbolzen 6 für die Ausbildung der zweiten Rotationsachse 102y (vgl. 1) angeordnet.
-
5b zeigt den ersten Klammerbackenhalter 8, der als länglicher Aluminiumtragarm ausgebildet ist. Wie der zweite Klammerbackenhalter 9 weist der erste Klammerbackenhalter 8 einen Aufnahmeabschnitt 8d zur Aufnahme der ersten Klammerbacke 10 auf, der als nicht durchgehende Nut gefertigt ist. Ferner ist auch in dem Klammerbackenhalter 8 eine Federdurchführung 8f für die Halteeinrichtung 14 zum Befestigen der Druckfeder 23 vorgesehen. Zwei weitere Durchführungen 8l sind in einer Flucht zum Durchführen der Lagerbolzen 6 angeordnet, um die erste Rotationsachse 101y bereitzustellen. Zusätzlich zum zweiten Klammerbackenhalter 9 weist der erste Klammerbackenhalter 8 einen Hebelarmabschnitt 8a mit zwei Stegen 8b zur Aufnahme der Rolle 7 (vgl. 3) auf. Die Stege 8b werden durch ein Ausfräsen des Aluminiumtragarms ausgebildet und anschließend mit Passbohrungen 8c versehen, wobei die Passbohrungen 8c in einer Flucht zur Aufnahme der Passschraube 12 vorgesehen sind. Der Hebelarmabschnitt 8a schließt mit einer gedachten Verlängerung des Aufnahmeabschnitts 8d einen Knickwinkel α von ca. 15°-25°, bspw. 17,22° ein. Durch diesen Knick im ersten Klammerbackenhalter 8 ist die Druckkraft an dem Hebelabschnitt 8a besser auf den ersten Klammerarm 101 übertragbar.
-
6a zeigt das Öffnen der Spannklammer 100 zum Abstellen einer Glasflasche 300 aus einer Flaschenspülanlage 200 anhand eines Ausschnitts mit vier Spannklammern 100. An dem umlaufenenden Tragring 202 eines Karussells 201 sind entlang des Umfangs des Karussells 201 Spannklammern 100 angeordnet. Zunächst gelangt eine gereinigte Glasflasche 300 am Zielort an, um dort abgestellt zu werden. Die Spannklammer 100 ganz rechts in 6a befindet sich noch in Haltestellung und die Backenabschnitte 10b, 11b der Klammerbacken 10, 11 (vgl. 4a,4b) halten den Flaschenhals formschlüssig und reibschlüssig fest. Zum Öffnen der Spannklammer 100 (zweite Spannklammer 100 von rechts) schlägt die Rolle 7 an einer unbeweglichen Führungsschiene 203 der Gefäßfördereinrichtung 200 an. Während die Spannklammer 100 (zweite von links) an dem Rahmen 103 mit dem Karussell 201 weiterbewegt wird, entsteht an dem Hebelarmabschnitt 8a eine Druckkraft auf den Klammerbackenhalter 8. Der Hebelarmabschnitt 8a bildet damit den Hebelarm 104 für den ersten Klammerarm 101. Um die Druckkraft auszugleichen, rotiert der erste Klammerarm 101 am Lagerbolzen 6 um die Rotationsachse 101y. Durch die Kraftübertragung am Drehgelenk 105 rotiert auch der zweite Klammerarm 102. Zwischen den Klammerarmen 101, 102 ist eine Druckfeder 23 angeordnet, die zwischen zwei Federhaltern 14 in den Klammerbackenhaltern 8, 9 aufgespannt ist. Die Druckfeder 23 wird beim Öffnen der Spannklammer 100 entlang der Federlängsachse zusammengedrückt. Die Klammerarme 101, 102 öffnen sich, sodass die Flasche 300 in eine weitere Fördereinrichtung abgesetzt werden kann. Während das Karussell 201 weiter rotiert, rollt die Rolle 7 an der Führungsschiene 201 der Gefäßfördereinrichtung 200 entlang und die Spannklammer 100 (ganz links in 6a) bleibt geöffnet.
-
6b zeigt das Schließen der Spannklammer 100 zum Ergreifen und Halten einer Glasflasche 300 zum Spülen in einer Flaschenspülanlage 200 anhand eines Ausschnitts mit vier Spannklammern 100. Die Spannklammer (rechts) in 6b ist geöffnet, während die Rolle 7 die Führungsschiene 203 entlangrollt und eine Druckkraft auf den Hebelarm 104 der Spannklammer 100 ausübt. Zum Ergreifen der Glasflasche 300 endet die Führungsschiene 203 an der Flaschenspülanlage 200 (zweite Spannklammer 100 von rechts). Die Druckkraft auf die Rolle 7 und damit auf den Hebelarmabschnitt 8a lässt kontinuierlich nach. Die Druckfeder 23 schließt als Rückstellfeder die Klammerarme 101, 102 wieder, sodass die Backenabschnitte 10b, 11b an der Gefäßwand spannend anliegen (zweite Spannklammer 100 von links). Lässt die Druckkraft an der Rolle nach, stellt die Druckfeder 23 beim Streben in ihre Ausgangsposition eine Rückstellkraft bereit, welche die Klammerarme 101, 102 wieder um die Lagerbolzen 6 in die geschlossene Stellung bzw. Haltestellung rotieren lässt. Zum Absetzen der Flasche 300 am Zielort (vgl. 6a) wiederholt sich der Vorgang. Um ein Gefäß 300 bspw. zu reinigen, kann die Spannklammer 100 um 180° um eine Rotationsachse 1ax rotieren, sodass die Öffnung des Gefäßes 300 nach unten zeigt (Spannklammer 100 ganz links in 6b). Die Rotationsachse 1ax verläuft durch die Gewindedurchgangsbohrungen 1a im Rahmen 103 (vgl. 1). Die Antriebsenergie für die Rotation wird durch einen Metallstrang 204 an der Gefäßfördereinrichtung 100 bereitgestellt, die von einer Kunststoffführung 19 aufgenommen ist. Die Kunststoffführung 19 ist mittels einer Führungsschraube 20 M6X16 und einer Führungsunterlegscheibe 21 M6 an einem Vorsprung befestigt (vgl. 2). Der Vorsprung ist als Winkeladapter 19 ausgebildet, d.h., der Vorsprung ist gegenüber einer durch die x-Achse und z-Achse aufgespannten Ebene schräg angestellt und mit dem Rahmen 103 verschweißt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Rahmenseitenteil
- 1a
- Gewindebohrung
- 1ax
- Rotationsachse
- 2o
- Rahmenoberteil
- 2u
- Rahmenunterteil
- 3
- Rollenscheibe
- 4
- dicke Anlaufscheibe
- 5
- dünne Anlaufscheibe
- 6
- Lagerbolzen
- 7
- Rolle
- 8
- erster Klammerbackenhalter
- 8a
- Hebelabschnitt
- 8b
- Steg
- 8c
- Passbohrung
- 8d
- Aufnahmeabschnitt, insbesondere Aufnahmenut
- 8f
- Federdurchführung
- 8l
- Lagerbolzendurchführung
- 9
- zweiter Klammerbackenhalter
- 9d
- Aufnahmeabschnitt, insbesondere Aufnahmenut
- 9f
- Federdurchführung
- 9l
- Lagerbolzendurchführung
- 10
- erste Klammerbacke
- 10b
- erster Backenabschnitt
- 10g
- erster Gelenkabschnitt
- 10h
- erste Halbschale
- 10k
- Gelenkkopf
- 101
- erste Lagerbolzendurchführung
- 10n
- erste Noppendurchführungen
- 11
- zweite Klammerbacke
- 11b
- zweiter Backenabschnitt
- 11g
- zweiter Gelenkabschnitt
- 11h
- zweite Halbschale
- 11l
- zweite Lagerbolzendurchführung
- 11n
- zweite Noppendurchführungen
- 11p
- Gelenkpfanne
- 12
- Passschraube
- 13
- Hutmutter
- 14
- Federhalter
- 15
- Bolzenschraube
- 16
- Rahmenstift
- 17
- Rahmenschraube
- 18
- Winkeladapter
- 19
- Führung
- 20
- Führungsschraube
- 21
- Führungsunterlegscheibe
- 22
- Noppen, insbesondere Silikonstopfen
- 23
- Druckfeder
- 24
- Rollenhülse
- 24a
- Lauffläche
- 24b
- Verbreiterung
- 100
- Spannklammer
- 101
- erster Klammerarm
- 101y
- erste Rotationsachse
- 102
- zweiter Klammerarm
- 102y
- zweite Rotationsachse
- 103
- Rahmen
- 104
- Hebelarm
- 105
- Drehgelenk
- 200
- Gefäßförderanlage, insbesondere Flaschenspülanlage
- 201
- Karussell
- 202
- Tragring
- 203
- Führungsschiene
- 204
- Metallstrang
- 300
- Gefäß, insbesondere Glasflasche
- x-Achse
- Klammerquerrichtung
- y-Achse
- Klammeraufwärtsrichtung
- z-Achse
- Klammerlängsrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 20305988 U1 [0003]
- EP 2653239 B1 [0004]
