DE19708975A1 - Packkopf - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Packkopf zum Greifen von Flaschen o. dgl., mit einem Gehäuseblock, in dem eine der Anzahl gleichzeitig zu greifender Flaschen entsprechende Anzahl von Packtulpen ausgebildet sind, die jeweils eine Aufnahmeöff­ nung für einen Flaschenhals sowie einen in der Aufnahmeöffnung umfangsseitig angeordneten elastischen Packtulpeneinsatz auf­ weisen, der zum Greifen des Flaschenhalses unter Krafteinwir­ kung einer Betätigungsvorrichtung in im wesentlichen radialer Richtung in die Aufnahmeöffnung eingreift.

Packköpfe dieser Art dienen beispielsweise in der Getränkeindu­ strie dem Transport von Flaschen oder flaschenähnlichen Behält­ nissen aus einer Getränkekiste zu einer weiterverarbeitenden Maschine oder umgekehrt. Hierzu besitzt der Packkopf eine der Zahl der zu greifenden Flaschen entsprechende Anzahl an Pack­ tulpen, die als Packkopf zusammengestellt beispielsweise über einem zwanziger Flaschenkasten so positioniert werden, daß die Flaschenhälse beim Absenken des Packkopfes in die Aufnahmeöff­ nungen der Packtulpen eingeführt werden. Das Greifen der Fla­ schen oder der flaschenähnlichen Behältnisse erfolgt - je nach Art der Flasche bzw. des Behältnisses oder genauer: je nach Beschaffenheit des Flaschenhalses bzw. des Behälterteils unterhalb des Verschlusses - auf zwei unterschiedliche Arten. Bei Flaschen mit dem üblichen schlanken Flaschenhals greift jeder Packtulpeneinsatz unter der Krafteinwirkung der Betätigungsvorrichtung dadurch in die Aufnahmeöffnung ein und beklemmt den Flaschenhals, daß der Packtulpeneinsatz eine die lichte Querschnittsfläche der Aufnahmeöffnung verjüngende reversible Verformung erfährt. Bei anderen Behältnissen ohne besonders ausgebildeten Hals erfolgt das Greifen dadurch, daß der Packtulpeneinsatz ebenfalls unter der Krafteinwirkung der Betätigungsvorrichtung mittels Greifklauen unter den Schraubverschluß oder einen Kragenwulst des Behältnisses greift. Solche Greifklauen können am unteren Stirnrand des Packtulpeneinsatzes ausgebildet sein und greifen bei axialer Krafteinwirkung der Betätigungsvorrichtung aufgrund einer konischen Ausbildung eines die Aufnahmeöffnung des Pack­ tulpengehäuses begrenzenden Ringsockels in im wesentlichen radialer Richtung in die Aufnahmeöffnung ein, während der Packtulpeneinsatz selbst in axialer Richtung im wesentlichen formstabil bleibt. Die gegriffenen Flaschen werden sodann aus dem Flaschenkasten herausgehoben und zu einer weiterverar­ beitenden Maschine transportiert. Nach dem Transport der Fla­ schen wird die auf den flexiblen Packtulpeneinsatz wirkende Kraft gelöst, woraufhin jeder Packtulpeneinsatz wieder seine ursprüngliche Form unter Vergrößerung der lichten Querschnitts­ fläche der Aufnahmeöffnung einnimmt und somit den Flaschenhals bzw. das flaschenartige Behältnis aus der Beklemmung bzw. aus dem unterhakenden Griff der Greifklauen freigibt. Dann wird der Packkopf angehoben, so daß die Flaschenhälse die Aufnahmeöffnungen der Packtulpen verlassen.

Während ein bekanntes Problem bei Packköpfen der eingangs ge­ nannten Art in der Verschleißanfälligkeit der Packtulpenein­ sätze besteht, was beispielsweise in der DE-OS 41 03 729 be­ schrieben ist, lag ein weiteres Problem darin, die Betätigungs­ vorrichtungen zum Aktivieren und Deaktivieren der Packtulpen­ einsätze möglichst einfach und kompakt zu konstruieren. Jenes Problem lag der DE 43 19 879 C1 zugrunde, aus der ebenfalls ein Packkopf der eingangs genannten Art bekannt ist.

Beim Einsatz jener bekannten Packköpfe hat sich ein weiteres Problem gezeigt, das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt: Die mit dem Packkopf zu greifenden Flaschen werden üblicher­ weise mit einem Fließband oder einem ähnlich wirkenden Trans­ portmittel an die Stelle herangefahren, wo sie gegriffen werden sollen. Falls eine Flasche beim Heranfahren mit dem Fließband noch wackelt, während sich der Packkopf zum Greifen herabsenkt, oder falls eine Flasche von vornherein nicht auf der exakten Position steht, stößt die Unterseite des Packkopfes möglicher­ weise oben auf den Flaschenhals, woraufhin alle Flaschen jener Gruppe, die einem Flaschenkasten zugeordnet sind, nicht gegrif­ fen werden, was zu einer Störung des automatischen Funktionsab­ laufs führt.

An dieser Problemstellung setzt die vorliegende Erfindung an, als deren Aufgabenstellung es angesehen wurde, eine sichere Aufnahme der Flaschenhälse in den zugeordneten Aufnahmeöffnun­ gen eines Packkopfes der eingangs genannten Art zu gewährlei­ sten.

Ausgehend von einem Packkopf zum Greifen von Flaschen o. dgl. mit einem Gehäuseblock, in dem eine der Anzahl gleichzeitig zu greifender Flaschen entsprechende Anzahl von Packtulpen ausge­ bildet sind, die jeweils eine Aufnahmeöffnung für einen Fla­ schenhals sowie einen in der Aufnahmeöffnung umfangsseitig an­ geordneten elastischen Packtulpeneinsatz aufweisen, der zum Greifen des Flaschenhalses unter Krafteinwirkung einer Betäti­ gungsvorrichtung in im wesentlichen radialer Richtung in die Aufnahmeöffnung eingreift, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß auf der Unterseite des Gehäuseblocks jeweils zwi­ schen vier benachbarten Aufnahmeöffnungen ein Zentrierkörper angeordnet ist, der sich in Richtung auf die aufzunehmenden Flaschen verjüngt.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß mit dieser Konstruktion eine sichere Zentrierung der Flaschen beim Absenken des Packkopfes und damit ein weitestgehend störungs­ freier Betrieb gewährleistet ist. Da auf den freien Flächen zwischen vier benachbarten Aufnahmeöffnungen jeweils ein Zen­ trierkörper angeordnet ist, der sich in Richtung auf die aufzu­ nehmende Flasche verjüngt, wird eine nicht richtig plazierte oder noch wackelnde Flasche dennoch sicher der Aufnahmeöffnung zugeführt. Diese Zentrierung wird noch dadurch unterstützt, daß die Aufnahmeöffnungen in an sich bekannter Weise im oberen Be­ reich konisch ausgebildet sind. Die verbleibenden freien Flä­ chen auf der Unterseite des Packkopfes, also die in etwa drei­ eckförmigen Flächen zwischen zwei benachbarten Aufnahmeöffnun­ gen und dem Umfangsrand des Gehäuseblocks, sind nicht so kri­ tisch wie die größeren inneren Flächen, können aber selbstver­ ständlich auch mit jeweils einem etwa dreieckförmigen Zentrier­ körper ausgerüstet werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Für die Form der Zentrierkörper werden vier Varianten vorge­ schlagen, ohne daß diese Aufzählung Anspruch auf Vollständig­ keit erhebt. Wesentlich bei der Form der Zentrierkörper ist le­ diglich, daß sie der Flaschenöffnung bzw. deren Rand oder dem Flaschenverschluß (Schraubkappe oder Kronkorken) eine relativ spitz zulaufende oder abgerundete Oberfläche bieten, durch wel­ che der auftreffende Flaschenhals in die vorgesehene Aufnahme­ öffnung geleitet wird.

In einer ersten Ausführungsform sind die Zentrierkörper Konus­ se, die mit ihrer Basis auf der Unterseite des Gehäuseblockes befestigt sind und deren Mantelflächen an die Ränder der vier benachbarten Aufnahmeöffnungen grenzen. In Weiterbildung dieser Ausführungsform kann ferner vorgesehen sein, daß sich der Durchmesser der Zentrierkonusse im unteren Bereich gegen die Ränder der Aufnahmeöffnungen in einem größeren Maß erweitert, als im oberen Bereich.

In einer anderen Ausführungsform sind die Zentrierkörper semi­ sphärisch ausgebildet und mit der Basis, also mit der Schnitt­ fläche, auf der Unterseite des Gehäuseblocks befestigt.

Den bisher beschriebenen Ausführungsformen ist gemeinsam, daß sie rotationssymmetrisch sind, somit nicht notwendigerweise drehfest auf der Unterseite des Gehäuseblocks befestigt werden müssen. Es kann sogar von Vorteil sein, wenn die Zentrierkörper um ihre Symmetrieachse drehbar sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Zentrierkörper pyramidenförmig ausgebildet sind. Die Vorteile dieser Form bestehen darin, daß jeweils eine Seitenkante der Pyramide verhältnismäßig weit in den Bereich zwischen zwei be­ nachbarten Aufnahmeöffnungen hineinreicht, so daß auch ein dort auftreffender Flaschenhals sicher in die entsprechende Aufnah­ meöffnung umgelenkt wird. Ferner kann als Weiterbildung dieser Ausführungsform vorgesehen sein, daß die aufeinander zulau­ fenden Seitenkanten zweier benachbarter Pyramidenkörper inein­ ander übergehen, so daß in dem Bereich zwischen zwei Aufnahmeöffnungen ein Profil vorgesehen ist, was einen dort auftreffenden Flaschenhals ebenfalls sicher in die vorgesehene Aufnahmeöffnung leitet.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß jeder Packtulpeneinsatz ein massiver Formspannring ist, und daß die Betätigungsvorrichtung einen axial beweglichen Kolben aufweist, der oberhalb des Form­ spannrings angeordnet ist und zum Greifen des Flaschenhalses auf den Formspannring drückt. Gegenüber den bekannten becher­ förmig ausgebildeten Packtulpeneinsätzen hat dieser massive Formspannring die Vorteile, daß er einfach herzustellen und ex­ trem strapazierfähig und robust ist. Zusammen mit dem Kolben, welcher den Formspannring zum Greifen der Flasche quetscht, ist eine äußerst einfache und daher im täglichen Betrieb sehr ver­ läßliche Weiterbildung des Packkopfes gegeben.

Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, daß bei einem Formspannring mit einer im wesentlichen rechteckigen Querschnittsform die un­ tere Stirnfläche in axialer Richtung nach außen gewölbt ausge­ bildet und in einer Ringnut aufgenommen ist, die wiederum in einem Ringsockel des Packtulpengehäuses vorgesehen ist, welcher die Aufnahmeöffnung am unteren Ende des Packtulpengehäuses be­ grenzt. Ergänzend dazu kann vorgesehen sein, daß auch die obere Stirnfläche des Formspannrings in axialer Richtung nach außen gewölbt ausgebildet und in einer Ringnut aufgenommen ist, die auf der unteren Stirnseite des Kolbens ausgebildet ist. Beide Weiterbildungen einzeln oder gemeinsam stellen sicher, daß der Formspannring bei einem Hub des Kolbens nicht aus seinem Sitz in dem Packtulpengehäuse herausgequetscht wird.

Im folgenden werden einige bevorzugte Ausführungsbeispiele ei­ nes Packkopfes anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Packkopf- Gehäuseblocks mit auf der Unterseite angeordneten kegelförmigen Zentrierkonussen;

Fig. 2 eine der Figur. 1 entsprechende Darstellung, wobei die Zentrierkonusse hier im unteren Bereich flacher und im oberen Bereich steiler zulaufen;

Fig. 3 eine der Figur. 1 entsprechende Darstellung, wobei hier pyramidenartig geformte Zentrierkörper verwendet werden;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer einzelnen aufgeschnittenen Packtulpe, deren Kolben links im Ru­ hezustand und rechts im Betriebszustand dargestellt ist;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines aufgeschnitte­ nen Packtulpeneinsatzes;

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Kolbens, wie er sich in dem Packtulpengehäuse befindet; und

Fig. 7 eine zweite Ausführungsform des Kolbens gemäß Fig. 6.

Fig. 1 zeigt einen Packkopf für einen 12er Flaschenkasten. Das Kernstück des Packkopfes bildet ein Gehäuseblock 1, auf dessen Unterseite 4 beispielsweise zwölf Aufnahmeöffnungen 5 vorge­ sehen sind, die im oberen Bereich jeweils konisch nach innen zulaufen. In dem Gehäuseblock 1 sind in an sich bekannter Weise zwölf zugehörige Packtulpen 3 angeordnet, die auch einstückig mit dem Gehäuseblock 1 ausgebildet sein können.

Der Packkopf hängt im Betrieb derart an einer Aufhängung (nicht dargestellt), daß er mit seiner Unterseite 4 und den Aufnahme­ öffnungen 5 den aufzunehmenden Flaschenhälsen (ebenfalls nicht dargestellt) zugewandt ist. Zum Aufnehmen der Flaschen wird der Packkopf so über den Flaschen positioniert, daß die Flaschen­ hälse beim Absenken des Packkopfes in die Aufnahmeöffnungen 5 der Packtulpen 3 eingeführt werden. Das Greifen der Flaschen wird nachstehend anhand der Fig. 4 bis 7 noch beschrieben. Die zu greifenden Flaschen werden überwiegend mittels eines Fließbandes an die Position des Packkopfes herangefahren. Falls eine Flasche im Moment des Absenkens des Packkopfes noch wackelt, kann es passieren, daß die Unterseite 4 des Gehäuse­ blocks 1 auf die Flaschenöffnung oder auf die Oberseite des Verschlusses (Kronkorken oder Schraubkappe) stößt, woraufhin alle Flaschen jener Gruppe, die einem Flaschenkasten zugeordnet sind, nicht gegriffen werden. Um dies zu verhindern, sind auf den freien Flächen der Unterseite 4 des Gehäuseblocks 1 zwi­ schen jeweils 4 benachbarten Aufnahmeöffnungen 5 Zentrierkörper 2 angeordnet, die sich in Richtung auf die aufzunehmenden Fla­ schen (nicht dargestellt) verjüngen. In dem in Fig. 1 darge­ stellten Ausführungsbeispiel sind die Zentrierkörper konus­ förmig ausgebildet und sind mit der Basis auf der Unterseite 4 des Gehäuseblocks 1 befestigt. Die Mantelflächen 6 der Konusse 2 verlaufen von der Spitze hinunter bis an die Ränder 9 der vier benachbarten Aufnahmeöffnungen, so daß eine falsch ste­ hende oder noch wackelnde Flasche beim Absenken des Packkopfes sicher in die entsprechende Aufnahmeöffnung geleitet wird. Die verbleibenden in etwa dreieckförmigen Flächen auf der Unter­ seite 4 des Gehäuseblocks 1 zwischen zwei benachbarten Aufnah­ meöffnungen und dem Umfangsrand 17 des Gehäuseblocks sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel nicht mit Zentrierkörpern besetzt, können aber eine entsprechende Formgebung erhalten, um dort auftreffende Flaschenhälse sicher in die entsprechenden Aufnahmeöffnungen zu leiten.

Fig. 2 zeigt einen Packkopf, der bis auf die Zentrierkörper dem der Fig. 1 entspricht. In diesem Ausführungsbeispiel verjüngt sich der im wesentlichen ebenfalls konusförmigen Zentrierkörper im Basisbereich in einem größeren Maße, als in dem oberen Bereich. Diese Zentrierkonusse 2 laufen somit an der Basis flacher, und gegen die aufzunehmenden Flaschenhälse steiler zu.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Packkopfes, bei dem die Zentrierkörper 2 pyramidenförmig ausgebildet sind. Die ver­ bleibenden freien Flächen 26 zwischen den Seitenkanten 25, 27 zweier benachbarter Pyramidenkörper können - was in Fig. 3 nicht dargestellt ist - ineinander übergehen, um jenen Bereich 26 ebenfalls ausreichend zu profilieren.

Fig. 4 zeigt eine aufgeschnittene Einzel-Packtulpe, deren Funktion den Packtulpen 3 des vorstehend beschriebenden Gehäu­ seblocks 1 entspricht. Diese Packtulpe besteht aus einem Packtulpengehäuse 14 mit einem Oberteil 16 und einem Unterteil 18, einem darin in axialer Richtung beweglich aufgenommenen Kolben 8 und einem Packtulpeneinsatz in Form eines massiven elasti­ schen Formspannrings 7. Das Oberteil 16 und das Unterteil 18 des Packtulpengehäuses 14 sind mittels eines Gewindes 19 mit­ einander verschraubt. Auf der oberen Stirnseite 28 des Ober­ teils 16 ist eine Gewindebohrung 22 vorgesehen, die dem An­ schluß einer Druckmittel-Zuführleitung dient. Mittels der Zu­ führleitung wird ein Druckmittel, z. B. Druckluft, in den Ar­ beitsraum 23 oberhalb des Kolbens 8 eingeleitet, woraufhin sich der Kolben in axialer Richtung nach unten bewegt und den Form­ spannring 7 quetscht. In der linken Hälfte der Fig. 4 sind der Kolben 8 und der Formspannring 7 in ihrer Ruhestellung darge­ stellt. In der rechten Hälfte ist die Betriebsstellung gezeigt, also nachdem das Druckmittel in den Arbeitsraum 23 oberhalb des Kolbens 8 eingeleitet wurde, woraufhin sich der Kolben axial nach unten bewegt hat und auf den Formspannring 7 drückt. Da der Formspannring 7 aus einem elastischen Kunststoff- oder Gum­ mimaterial besteht, verformt er sich unter dem Druck des Kol­ bens 8 reversibel und greift in im wesentlichen radialer Rich­ tung in die Aufnahmeöffnung 5 der Packtulpe ein. Durch diesen Vorgang wird der in der Aufnahmeöffnung 5 angeordnete Flaschen­ hals (nicht dargestellt) beklemmt und beim Anheben des Pack­ kopfes mitgenommen. Der Formspannring 7 sitzt unten in einer Ringnut 12, die in einem Ringsockel 13 des Packtulpengehäuses 14 vorgesehen ist, welcher die Aufnahmeöffnung 5 am unteren Ende des Packtulpengehäuses 14 begrenzt. Der Arbeitsraum 23 oberhalb des Kolbens 8 ist gegen die Aufnahmeöffnung 5 durch einen Nutring 20 abgedichtet, der mit einer Ringlippe 21 in Art eines Simmerrings an der Innenwandung des Oberteils 16 des Packtulpengehäuses 14 anliegt.

Fig. 5 zeigt die perspektivische Darstellung eines aufge­ schnittenen Formspannrings 7. Anhand dieser Darstellung ist er­ sichtlich, daß der Formspannring 7 im wesentlichen eine rechteckige Querschnittsform aufweist, jedoch die untere und die obere Stirnfläche 10, 11 in axialer Richtung nach außen ge­ wölbt ausgebildet sind. Die Wölbung der unteren Stirnfläche 10 ist an die Ringnut 12 in dem Ringsockel 13 angepaßt, um einen sicheren Sitz des Formspannrings 7 in dem Unterteil 18 des Packtulpengehäuses 14 sicherzustellen. Die Wölbung der oberen Stirnfläche 11 des Formspannrings 7 hat im wesentlichen den Sinn, daß der Formspannring 7 auch dort, wo er an der unteren Stirnseite 24 des Kolbens 8 anliegt, einen sicheren Sitz er­ hält. Das wird nachstehend anhand der Fig. 7 noch beschrieben.

Die Fig. 6 und 7 zeigen jeweils einen Längsschnitt durch den Kolben 8. Anhand dieser Darstellungen wird nochmals der Sitz des Nutrings 20 deutlich, welcher den Arbeitsraum 23 des Innen­ raums des Packtulpengehäuses 14 nach unten hin abdichtet. Der Unterschied zwischen der Ausführungsform gemäß Fig. 7 und der gemäß Fig. 6 besteht darin, daß die untere Stirnseite 24 des Kolbens 8 in der Ausführungsform gemäß Fig. 7 eine Ringnut 15 aufweist, in welche sich die gewölbte obere Stirnfläche 11 des Formspannrings 7 im eingebauten Zustand einschmiegen kann. Diese Variante ist in Fig. 4 nicht dargestellt. Die Ringnut 15 sorgt ebenfalls für einen sicheren Sitz des Formspannrings 7 trotz der durch den Kolben 8 bei seinem Hub hervorgerufenen Verformung des Rings 7.

Claims (9)

1. Packkopf zum Greifen von Flaschen oder dgl., mit einem Gehäuseblock (1), in dem eine der Anzahl gleichzeitig zu greifender Flaschen entsprechende Anzahl von Packtulpen (3) ausgebildet sind, die jeweils eine Aufnahmeöffnung (5) für einen Flaschenhals sowie einen in der Aufnahmeöffnung (5) umfangsseitig angeordneten elastischen Packtulpenein­ satz (7) aufweisen, der zum Greifen des Flaschenhalses un­ ter Krafteinwirkung einer Betätigungsvorrichtung in im wesentlichen radialer Richtung in die Aufnahmeöffnung (5) eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Unterseite (4) des Gehäuseblocks (1) jeweils zwi­ schen vier benachbarten Aufnahmeöffnungen ein Zentrierkör­ per (2) angeordnet ist, der sich in Richtung auf die auf­ zunehmenden Flaschen verjüngt.

2. Packkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierkörper (2) ein Konus ist, dessen Basis auf der Unterseite (4) des Gehäuseblocks (1) befestigt ist und dessen Mantelfläche (6) an die Ränder (9) der vier benach­ barten Aufnahmeöffnungen grenzt.

3. Packkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Durchmesser der Zentrierkonusse (2) im unteren Bereich gegen die Ränder (9) der Aufnahmeöffnungen (5) in einem größeren Maße erweitert, als im oberen Bereich.

4. Packkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierkörper (2) semisphärisch ausgebildet und mit der Schnittfläche auf der Unterseite (4) des Gehäuseblocks (1) befestigt sind.

5. Packkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierkörper (2) pyramidenförmig ausgebildet sind.

6. Packkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinander zulaufenden Seitenkanten (25, 27) zweier benachbarter Pyramidenkörper ineinander übergehen.

7. Packkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Packtulpeneinsatz (7) ein massiver Formspannring ist, und daß die Betätigungsvorrichtung einen axial beweg­ lichen Kolben (8) aufweist, der oberhalb des Formspann­ rings angeordnet ist und zum Greifen des Flaschenhalses auf den Formspannring drückt.

8. Packkopf nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Formspannring (7) mit einer im wesentlichen recht­ eckigen Querschnittsform, dessen untere Stirnfläche (10) in axialer Richtung nach außen gewölbt ausgebildet und in einer Ringnut (12) aufgenommen ist, die in einem Ring­ sockel (13) des Packtulpengehäuses (14) vorgesehen ist, welcher die Aufnahmeöffnung (5) am unteren Ende des Pack­ tulpengehäuses (14) begrenzt.

9. Packkopf nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch einen Formspannring (7) mit einer im wesentlichen recht­ eckigen Querschnittsform, dessen obere Stirnfläche (11) in axialer Richtung nach außen gewölbt ausgebildet und in ei­ ner Ringnut (15) aufgenommen ist, die auf der unteren Stirnseite (24) des Kolbens (8) ausgebildet ist.