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Die
Erfindung betrifft eine Packtulpe zum kopfseitigen Ergreifen von
insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen, die in einem topfförmigen Gehäuse einen
hülsenförmigen,
mit seinem vorderen Ende am Topfrand des Gehäuses abgestützten, elastisch verformbaren
Einsatz und einen auf den Einsatz an dessen rückseitigem Ende mit einer axialen
Druckkraft einwirkenden Stellkolben aufweist, wobei der Einsatz
innenseitig über
seinen Umfang verteilt axial verlaufende Spannrippen mit dazwischen
liegenden Nuten aufweist.
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Zum
kopfseitigen Ergreifen von Flaschen in Flaschenverpackungsmaschinen
sind Packtulpen-bekannt, die in der Regel zu einer Gruppe in einem
Packkopf zusammengefasst sind. Durch den Packkopf werden die Packtulpen
gemeinsam auf eine entsprechende Gruppe von Flaschen abgesenkt.
Dabei tauchen die Flaschen mit ihren Köpfen in die einzelnen Packtulpen
ein. Die Packtulpen sind dafür
ausgelegt, bei entsprechender Ansteuerung die Flaschen durch radiale
Klemmung zu ergreifen. Die ergriffenen Flaschen einer Gruppe können dann
mit dem Packkopf angehoben und versetzt werden, beispielsweise in
einen mit Stellplätzen
für die
einzelnen Flaschen versehenen Kasten oder freistehend auf ein Transportband.
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Für die Funktion
der ansteuerbaren Packtulpen ist nicht nur wichtig, dass sie die
Flaschen durch radiale Klemmung des Flaschenkopfes sicher ergreifen,
sondern auch, dass das Ergreifen möglichst schonend erfolgt. Dies
gilt vor allem dann, wenn der Flaschenkopf eine besondere Ausstattung
aufweist, beispielsweise foliiert ist. Außerdem soll die Packtulpe möglichst
nahe an ihrem vorderen Ende den Flaschenkopf erfassen, so dass der
Flaschenkopf nur wenig in die Packtulpe einzutauchen braucht, um
sicher ergriffen werden zu können,
aber auch um die Flasche schnell freizugeben, was vor allem beim
Aufsetzen freistehender Flaschen, insbesondere leerer Kunststoffflaschen,
auf ein Transportband die Gefahr des Umkippens vermindert. Für eine schnelle
Freigabe ist auch wichtig, dass der Stellkolben und der Einsatz
durch den verformten Einsatz schnell zurückgeführt werden. Schließlich sollen
die Mittel, die unmittelbar mit dem Flaschenkopf in Berührung kommen, eine
möglichst
lange Standzeit haben.
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Diese
Anforderungen an Packtulpen werden mit gutem Erfolg mit einer bekannten
Packtulpe (WO 03/024802 A3) erfüllt,
die sich von der eingangs genannten nur dadurch unterscheidet, dass
ihr Einsatz auf der Innenseite keine axial verlaufenden Spannrippen
aufweist, sondern hier glatt ausgebildet ist. Am vorderseitigen
Ende des Einsatzes ist ein äußerer Versteifungskragen
ausgebildet, der bewirkt, dass der Flaschenkopf mit einem möglichst nahe
an seinem vorderen Ende liegenden Bereich im topfförmigen Gehäuse der
Packtulpe sicher gehalten wird.
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In
praktischen Versuchen mit einer solchen Packtulpe und einer bekannten
Packtulpe (
DE
20 2004 017 404 U1 ) der eingangs genannten Art hat sich
ergeben, dass weitere Verbesserungen bezüglich der Erfassung des Flaschenkopfes
insbesondere bei „Problemverschlüssen" wie Bügelverschlüssen möglich sind,
wenn die Innenseite nicht glatt sondern mit Spannrippen versehen
ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Packtulpe zu schaffen,
die mit ihrem Einsatz die zu erfassenden Flaschen noch sicherer,
exakter und schonender als die bekannten Packtulpen erfasst.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer
Packtulpe der eingangs genannten Art gelöst, bei der der Einsatz am
topfrandseitigen Ende einen spannrippenfreien Abschnitt aufweist,
der sich beim axialen Stauchen zur Mitte des Einsatzes hin wulstförmig verformt,
und dass die zurückversetzten Spannrippen
eine derart höhere
axiale Steifigkeit als der spannrippenfreie Abschnitt haben, dass
sie bei ihrer radialen Verlagerung infolge des axialen Stauchens
des Einsatzes weitgehend in gestrecktem Zustand verbleiben.
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Bei
einer solchen Packtulpe werden die Spannrippen beim axialen Stauchen
des Einsatzes im wesentlichen achsparallel verlagert, so dass der Flaschenkopf
gleichmäßig von
allen Seiten und über seine
Höhe erfasst
wird. Problemflaschen wie Bügelflaschen
werden sowohl im verschlossenen wie im offenen Zustand sicher erfasst.
Im offenen Zustand liegt der Bügelverschluss
vor den Spannrippen, so dass die Spannbügelflaschen wie andere unproblematische
Flaschen nur am behinderungsfreien Flaschenkopf erfasst werden.
Aber auch im geschlossenen Zustand macht das Ergreifen keine Probleme, weil
in diesem Fall der Oberbügel
von den Nuten zwischen den Spannrippen aufgenommen wird, während die
Spannrippen mit ihrem Scheitel am Flaschenkopf angreifen. Ein Vorteil
der Packtulpe ist auch, dass das Ergreifen auf den Flaschenkopf
beschränkt
wird, so dass die den Flaschenkopf einschließlich der Bügelverschlüsse überspannenden Siegelbanderolen
nicht beschädigt
werden können.
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Vorzugsweise
weist der Einsatz in seiner geschlossenen Wand mehrere in axialer
Richtung sich erstreckende und über
den Umfang des Einsatzes verteilte Bereiche mit Materialschwächung auf.
Der Einsatz kann neben diesen Bereichen außenseitig voll ausgebildete
axial verlaufende Stege aufweisen. Die Stege gehen vorzugsweise
in einen am Außenrand
des Einsatzes ausgebildeten äußeren Versteifungskragen über. Durch
diese Materialschwächung bzw.
durch die Stege und den Versteifungskragen wird eine gewünschte Sollverformung
positiv beeinflusst.
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Die
beschriebene radiale Verlagerung der Spannrippen bei gleichzeitiger
Erhaltung ihres gestreckten Zustandes wird nicht beeinträchtigt,
wenn die Spannrippen sich bis zum Versteifungskragen erstrecken.
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Für eine exakte
zentrische Erfassung des Flaschenkopfes, insbesondere Problemflaschen
wie Bügelverschlussflaschen,
ist von Vorteil, wenn ein axial geführtes, rückseitig federnd abgestütztes Zentrierelement
für Flaschenköpfe zentral
im Einsatz angeordnet ist. Ein solches Zentrierelement sollte möglichst
weit in den Einsatz hineinragen, damit beim Aufsetzen der Packtulpe
auf die Flaschenköpfe
das Zentrierelement möglichst
frühzeitig
wirksam wird. Dann ist auch garantiert, dass die Bügelverschlussflaschen
mit ihrem Oberbügel
in diametral angeordnete Nuten eingefädelt werden.
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Für die axiale
Stauchung des Einsatzes durch einen Stellkolben gibt es mehrere
Möglichkeiten.
Entweder ist ein separater Stellkolben in der Packtulpe angeordnet,
oder es ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung der Einsatz durch
einen den Stellkolben bildenden Boden verschlossen, der mit einer
randseitigen Dichtlippe innen an der Wand des einen zugehörigen Druckraum
bildenden topfförmigen
Gehäuses
anliegt, der mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist. Diese einteilige
Ausgestaltung von Einsatz und Stellkolben ist an sich bekannt, nicht aber
bei der erfindungsgemäßen Packtulpe
mit innenseitigen axial verlaufenden Spannrippen. Diese Kombination
hat den Vorteil, dass bei Druckbeaufschlagung des Einsatzes die
Spannrippen die Kompression des Einsatzes begrenzen.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele einer Packtulpe
für Flaschen
darstellenden Zeichnung näher
erläutert.
Im Einzelnen zeigen:
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1 eine
auf den Kopf einer geschlossenen Bügelverschlussflasche aufgesetzten
Packtulpe bei noch nicht gestauchtem Einsatz im Axialschnitt,
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2 die
Packtulpe gemäße 1 bei
gestauchtem Einsatz im Axialschnitt,
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3 die
auf den Kopf einer offenen Bügelverschlussflasche
aufgesetzte Packtulpe gemäß 1 bei
noch nicht gestauchtem Einsatz im Axialschnitt,
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4 eine
zu 1 ähnliche,
auf den Kopf einer Schraubverschlussflasche aufgesetzte Packtulpe
bei noch nicht gestauchtem Einsatz,
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5 einen
Einsatz der Packtulpe gemäß 1 in
perspektivischer Darstellung,
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6 den
Einsatz gemäß 5 im
Axialschnitt,
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7 den
Einsatz gemäß 5 in
Aufsicht,
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8 den
Einsatz gemäß 5 im
Querschnitt nach Linie I-I der 6.
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9 den
unteren Teil der Packtulpe gemäß 1 bei
noch nicht gestauchtem Einsatz im Axialschnitt,
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10 den
unteren Teil der Packtulpe gemäß 9 in
Ansicht,
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11 den
unteren Teil der Packtulpe gemäß 9 bei
gestauchtem Einsatz im Axialschnitt,
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12 den
unteren Teil der Packtulpe gemäß 11 in
Ansicht,
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13 eine
Packtulpe in einer zu den übrigen
Figuren anderen Ausführung
bei noch nicht gestauchtem Einsatz im Axialschnitt und
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14 die
Packtulpe gemäß 13 bei
gestauchtem Einsatz im Axialschnitt.
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Die
Packtulpe gemäß 1 weist
ein topfförmiges,
zylinderförmiges
Gehäuse 1 auf,
in dem ein mit Druck beaufschlagbarer Stellkolben 2 angeordnet ist.
Ein den Stellkolben 2 beaufschlagendes Druckmedium ist
einem im Gehäuse 1 über den
Stellkolben 2 vorgesehenen Druckraum 3 über einen
Anschluss 4 zuführbar.
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In
dem unten offenen Gehäuse 1 ist
ein verformbarer hülsenförmiger Einsatz 5 aus
elastischem Material untergebracht. Das Gehäuse 1 weist am topfrandseitigen
Ende einen nach innen gerichteten Kragen 1a auf, an dem
der Einsatz 5 mit seinem unteren Rand abgestützt ist.
Auf den oberen Rand des Einsatzes 5 wirkt der Stellkolben 2 ein.
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In
den Einsatz 5 ragt ein Zentrierelement 6 für den Flaschenkopf
bzw. seinen Verschluss hinein. Das Zentrierelement 6 ist
rückseitig
an einer Feder 6a abgestützt und mit einer Stange 6b in
einer Führung 6c axial
geführt.
Das Zentrierelement 6 ragt bei nicht auf den Flaschenkopf
aufgesetzter Packtulpe weiter in den Einsatz 5 hinein,
als in 1 dargestellt, so dass es in einem frühzeitigen
Stadium des Aufsetzens der Packtulpe auf den Flaschenkopf zentrierend
wirken kann. Wie vor allem die 4 bis 8 zeigen,
weist der Einsatz 5 einen unteren Verstärkungskragen 5a auf.
Seine Wand hat eine über den
Umfang gesehen unterschiedliche Dicke. Sie setzt sich aus geschwächten Bereichen 5b und
verstärkten
Bereichen 5c zusammen, wie vor allem die 5 und 8 erkennen
lassen.
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An
der Innenseite der Wand des Einsatzes 5 sind axial verlaufende
Rippen 5d mit dazwischen liegenden Nuten 5e ausgebildet.
Vor allem am topfrandseitigen Ende sind die Rippen 5d zurückversetzt. Auch
am gegenüberliegenden
Ende können
die Rippen 5d zurückversetzt
sein oder eine geringere Höhe haben,
was allerdings nicht in 5 bis 7, sondern
nur in 9 dargestellt ist. Diese axiale Zurückversetzung
der Rippen 5d insbesondere am topfrandseitigen Ende der
Packtulpe hat den Effekt, dass sich beim axialen Stauchen des Einsatzes 5 der
jeweils den Rippen vorgelagerte Bereich radial nach innen wölbt, wobei
die Rippen 5d selbst sich nur radial nach innen verlagern,
aber gestreckt bleiben, jedenfalls solange bei der Stauchung nicht
von innen Gegenkräfte
einwirken. Deshalb ist eine optimale gleichmäßige Erfassung des Flaschenkopfes über eine
gewünschte
axiale Länge
gewährleistet.
Dies gilt sowohl für
unproblematische Flaschen, wie 4 zeigt, als
auch für
Problemflaschen, wie die 2 und 3 zeigen,
sei es im geschlossenen oder geöffneten
Zustand.
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Beim
Ausführungsbeispiel
der 13 und 14 ist
der hülsenförmige Einsatz 5* durch
einen Boden 2* geschlossen, der die Funktion eines Stellkolbens
hat. Im Bereich des Randes des Bodens 2* bzw. des Einsatzes 5* ist
eine Dichtlippe 2** ausgebildet, die mit der Innenseite
des topfförmigen
Gehäuses 1* zusammenwirkt
und einen oberen mit einem Druckmedium beaufschlagbaren Druckraum 3* abschließt. Wird
ein Druckmedium in den Druckraum 3* eingelassen, dann erfolgt
eine Stauchung des Einsatzes 5*, wie in 14 dargestellt
ist. Im übrigen entspricht
die Form des hülsenförmigen Einsatzes 5* bezüglich der
axialen Spannrippen und Nuten derjenigen der Einsätze der übrigen Figuren,
wobei auch hier die volle Ausbildung der Rippen an einer axial zurückversetzten
Stelle beginnt.