DE202016000092U1

DE202016000092U1 - Greifeinsatz für eine Packtulpe zum Ergreifen von Flaschen, Packtulpe und System zum kopfseitigen Ergreifen von Flaschen

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Publication number: DE202016000092U1
Application number: DE202016000092.7U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-01-12
Filing date: 2016-01-12
Publication date: 2016-05-12
Anticipated expiration: 2026-01-13

Abstract

Topfförmiger, elastisch verformbarer Greifeinsatz (10, 10*) für eine Packtulpe zum Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen (F1, F2), wobei der Greifeinsatz (10, 10*) einen rückseitigen Boden (11) und ein vorderseitiges, dem zu ergreifenden Flaschenkopf zugewandtes Ende (12) aufweist, wobei die zwischen den Enden (11, 12) angeordnete Wand des hülsenförmigen Greifeinsatzes (10, 10*) eine Mehrzahl über den Umfang des Greifeinsatzes (10) verteilter, in axialer Richtung sich erstreckender, außenseitiger Stege (13) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass sich die axialen Stege (13) über den Umfang des Greifeinsatzes (10, 10*) mit geschwächten Bereichen (14) abwechseln, wobei jeder geschwächte Bereich (14) zwei sich an die jeweils benachbart angeordneten axialen Stege (13) anschließende axiale Außenabschnitte (14a) und einen dazwischen angeordneten axialen Mittenabschnitt (14b) aufweist, wobei die jeweilige Wandstärke der axialen Außenabschnitte (14a) geringer ist als die Wandstärke des Mittenabschnitts (14b).

Description

Die Erfindung betrifft einen topfförmigen, elastisch verformbaren Greifeinsatz für eine Packtulpe zum Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen, wobei der Greifeinsatz einen rückseitigen Boden und ein vorderseitiges, dem zu ergreifenden Flaschenkopf zugewandtes Ende aufweist, wobei die zwischen den Enden angeordnete Wand des hülsenförmigen Greifeinsatzes eine Mehrzahl über den Umfang des Greifeinsatzes verteilter, in axialer Richtung sich erstreckender, außenseitiger Stege umfasst. Ferner betrifft die Erfindung eine Packtulpe mit einem solchen Greifeinsatz sowie ein System zum kopfseitigen Ergreifen von Flaschen.
Packtulpen zum Ergreifen von Flaschen der vorstehenden oder ähnlicher Art sind in verschiedenen Ausführungen seit langem bekannt. Üblicherweise umfassen diese dabei ein topfförmiges Gehäuse und einen ebenfalls topfförmigen elastischen Greifeinsatz, der an seinem vorderseitigen, im Betrieb der Packtulpe dem Flaschenkopf zugewandten Rand an einem gehäusefesten radial nach innen weisenden Absatz abgestützt ist.
Die Packtulpen sind in der Regel mit anderen gleichartigen Packtulpen zu einer Gruppe in einem Packkopf zusammengefasst und dienen zum kopfseitigen Ergreifen von Flaschen in Flaschenverpackungsmaschinen. 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 des Flaschenkopfes mittels des sich unter Druckbeaufschlagung kontrolliert radial nach innen wölbenden elastischen Greifeinsatzes 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.
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 und möglichst ohne Nachpendeln des Flaschenkörpers 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.
In abweichenden Ausgestaltungen der Packtulpen (z. B. WO 2008/055893 A1 ) umfassen diese neben dem topfförmigen Gehäuse einen hülsenförmigen, elastisch verformbaren Greifeinsatz und einen auf den Einsatz an dessen rückseitigem Ende mit einer axialen Druckkraft einwirkenden Stellkolben. Oftmals sind weitere Komponenten vorgesehen, wie z. B. eine in das Gehäuse eingeschobene Führungshülse, die gleichzeitig als mechanischer Anschlag für den Stellkolben fungiert. Zwar zeichnen sich derartige Konstruktionen durch insgesamt günstige Greifeigenschaften aus, jedoch sind diese Packtulpen durch einen relativ komplizierten, mehrteiligen Aufbau gekennzeichnet, was zu erhöhten Fertigungskosten und Wartungszeiten führt, da der Zusammenbau und die Demontage der Packtulpen einen vergleichsweise hohen Aufwand erfordert.
Ein gattungsgemäßer Greifeinsatz für eine Packtulpe geht beispielsweise aus der DE-AS 1 2167 183 hervor. Die Packtulpe umfasst hier entsprechend ein topfförmiges Gehäuse, einen ebenfalls topfförmigen, elastisch verformbaren Greifeinsatz (Manschette, welcher an seinem rückseitigen Boden mittels einer Schraube am Boden des Gehäuses befestigt ist. Bei Einleitung eines Druckmediums, in der Regel Druckluft, in den ringförmigen Spalt zwischen der Wand des Gehäuses und des Greifeinsatzes verformt sich der elastische Greifeinsatz, wodurch die Flasche gegriffen wird. Weitere Ausgestaltungen von Packtulpen mit topfförmigen, elastisch verformbaren Einsätzen sind beispielsweise in den Druckschriften US 3,831,995 , DE 7035246 U oder DE 30 25 091 C2 beschrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Greifeinsatz für eine Packtulpe zum Ergreifen von Flaschen anzugeben, welcher ein schonendes und doch sehr sicheres Ergreifen der Flaschen erlaubt, sehr einfach konstruiert ist und eine ebenso einfache Montage in einer Packtulpe ermöglicht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem topfförmigen, elastisch verformbaren Greifeinsatz nach dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1 dadurch gelöst, dass sich die axialen Stege über den Umfang des Greifeinsatzes mit geschwächten Bereichen abwechseln, wobei jeder geschwächte Bereich zwei sich an die jeweils benachbart angeordneten axialen Stege anschließende axiale Außenabschnitte und einen dazwischen angeordneten axialen Mittenabschnitt aufweist, wobei die jeweilige Wandstärke der axialen Außenabschnitte geringer ist als die Wandstärke des Mittenabschnitts.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Greifeinsatzes liegt darin, dass er als einstückiges Bauteil sehr einfach und minimalem Zeitaufwand in ein Gehäuse eingesetzt und wieder herausgenommen werden kann. Hierdurch lassen sich insgesamt Montage- und Wartungszeiten verkürzen. Die Bauweise des Greifeinsatzes ist ebenfalls einfach gestaltet, so dass er zu vergleichsweise geringen Kosten gefertigt werden kann.
Erfindungsgemäß weist der Greifeinsatz sich über seinen Umfang abwechselnde außenseitige axiale Stege und geschwächte Bereiche auf, welche ihrerseits zwei sich an die jeweils benachbart angeordneten axialen Stege anschließende axiale Außenabschnitte und einen dazwischen angeordneten axialen Mittenabschnitt umfassen, wobei die jeweilige Wandstärke der axialen Außenabschnitte geringer ist als die Wandstärke des Mittenabschnitts. Durch die geringe Wandstärke bei den axialen Außenabschnitten wird dort eine leichte Verformbarkeit erreicht, während die höhere Wandstärke des im Betrieb des Greifeinsatzes mit der Flasche in Kontakt stehenden Mittenabschnitts diesen gegenüber der Oberfläche der Flasche hinreichend robust und mechanisch widerstandsfähig macht. Hierdurch wird eine lange Lebensdauer des Greifeinsatzes ermöglicht.
Es versteht sich, dass die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung nicht nur bei Flaschen, sondern bei beliebigen zu ergreifenden Gegenständen, deren äußere Form ein Ergreifen durch den hülsenförmigen Greifeinsatz zumindest prinzipiell erlaubt, zum Tragen kommen.
Ein besonderer Vorteil besteht auch in dem Verformungsverhalten des Greifeinsatzes bei zunehmender Druckbeaufschlagung. So werden bei Einleitung eines Druckmediums, insbesondere Druckluft, in die mit dem erfindungsgemäßen Greifeinsatz versehene Packtulpe zunächst die geschwächten Bereiche radial einwärts verformt und legen sich an die Flasche an, wobei sich die Anlagefläche axial weit erstreckt. Hierbei wird eine gute Zentrierwirkung erreicht. Bei weiterer Erhöhung des Druckes wandern auch die Bereiche der axialen außenseitigen Stege radial einwärts, so dass sich der elastische Greifeinsatz insgesamt stark radial einwärts verformt, wodurch ein sicherer Griff der Flasche realisiert wird. Die auf die Verformung der geschwächten Bereiche folgende radial einwärtige Bewegung auch der axialen Stege ermöglicht darüber hinaus, dass auch das Greifen von Flaschen mit kleinem Durchmesser ermöglicht wird.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die eingangs gestellte Aufgabe wird ferner durch eine Packtulpe zum kopfseitigen Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen mit einem topfförmigen Gehäuse und einem topfförmigen, elastisch verformbaren Greifeinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der elastisch verformbare Greifeinsatz an seinem vorderseitigen Rand an einem gehäusefesten radial nach innen weisenden Absatz abgestützt ist.
Für die Vorteile der Packtulpe wird auf das Vorstehende verwiesen.
Schließlich wird die Aufgabe auch gelöst durch ein System zum kopfseitigen Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen mit wenigstens einer Packtulpe nach Anspruch 15 oder 16.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer einem Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichen näher erläutert. Es zeigen:
1a–c eine Packtulpe zum kopfseitigen Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen in einer ersten Ausführungsform mit einer zu ergreifenden Flasche im Längsschnitt sowie im Querschnitt entlang Schnittlinie A-A mit zusätzlicher Ausschnittvergrößerung,
2a, b die Packtulpe der 1 im betätigten Zustand, wobei die axialen außenseitigen Stege des Greifeinsatzes noch an der Innenwand des Gehäuses anliegen im Längsschnitt sowie im Querschnitt entlang Schnittlinie B-B,
3a, b eine weitere Packtulpe mit einem topfförmigen Gehäuse und einem topfförmigen, elastischen Greifeinsatz mit zentralen Zentrierzapfen und mit einer Flasche mit kleinem Flaschenhalsdurchmesser im betätigten Zustand, wobei der Betriebsdruck der Packtulpe so stark erhöht ist, dass auch die axialen, außenseitigen Stege radial einwärts gewandert sind im Längsschnitt sowie im Querschnitt entlang Schnittlinie C-C,
4a–c den Greifeinsatz der Packtulpe der 3 in zweifacher Längsschnittansicht sowie im Querschnitt entlang der Schnittlinie D-D,
5a, b den Greifeinsatz der Packtulpe der 3 in Seitenansicht und in Draufsicht,
6 die Packtulpe der 3 in perspektivischer Längsschnittansicht mit zu ergreifender Flasche,
7a, b den Greifeinsatz der Packtulpe der 3 in zweifacher perspektivischer Ansicht,
8a–c den Greifeinsatz der Packtulpe der 3 in leicht modifizierter Ausführung mit umlaufenden Kragen im Bereich des rückseitigen Bodens in zweifacher Längsschnittansicht sowie im Querschnitt entlang der Schnittlinie H-H,
9a, b den Greifeinsatz der Packtulpe der 1 in zweifacher ausschnittsweiser Querschnittsansicht mit V-förmig gestalteten axialen, außenseitigen Stegen im Ruhezustand sowie im betätigten Zustand.
1 zeigt eine Packtulpe 200 zum kopfseitigen Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen in einer ersten Ausführungsform im Längsschnitt sowie im Querschnitt entlang Schnittlinie A-A mit zusätzlicher Ausschnittvergrößerung. Die Packtulpe 200 umfasst ein topfförmiges Gehäuse 20 und einen topfförmigen, elastischen Greifeinsatz 10, welcher über eine Verstärkungskragen 15 an einem gehäusefesten Absatz abgestützt ist. Ferner ist eine zu ergreifende Flasche, vorliegend eine Langhalsflasche F1, dargestellt. Der Greifeinsatz 10 weist einen rückseitigen Boden 11 und ein vorderseitiges, dem zu ergreifenden Flaschenkopf zugewandtes Ende 12 auf, wobei die zwischen den Enden 11, 12 angeordnete Wand des hülsenförmigen Greifeinsatzes 10 eine Mehrzahl über den Umfang des Greifeinsatzes 10 verteilter, in axialer Richtung sich erstreckender, außenseitiger Stege 13 umfasst. Die axialen Stege 13 wechseln sich über den Umfang des Greifeinsatzes 10 mit geschwächten Bereichen 14 ab. Wie insbesondere die Ausschnittsvergrößerung der 1c zeigt, weist dabei jeder geschwächte Bereich 14 zwei sich an die jeweils benachbart angeordneten axialen Stege 13 anschließende axiale Außenabschnitte 14a und einen dazwischen angeordneten axialen Mittenabschnitt 14b auf, wobei die jeweilige Wandstärke der axialen Außenabschnitte 14a geringer ist als die Wandstärke des Mittenabschnitts 14b.
Die 2a, b zeigen die Packtulpe 200 der 1 im betätigten Zustand, wobei die axialen außenseitigen Stege 13 des Greifeinsatzes 10 an der Innenwand des Gehäuses 20 anliegen im Längsschnitt sowie im Querschnitt entlang Schnittlinie B-B. Wie deutlich erkennbar ist, bilden die sich an den Flaschenhals anlegenden geschwächten Bereiche 14 eine axial langgestreckte Anlagefläche.
Die 3a–c zeigen eine weitere Packtulpe 200* im Längsschnitt sowie im Querschnitt entlang Schnittlinie C-C mit einem topfförmigen Gehäuse 20 und einem topfförmigen, elastischen Greifeinsatz 10* mit zentralen Zentrierzapfen 11a und mit einer Flasche F2 mit kleinem Flaschenhalsdurchmesser im betätigten Zustand, wobei der Betriebsdruck der Packtulpe 200*, welcher durch die über die Nuten 11b in das den Greifeinsatz 10* umgebende Druckvolumen einströmende Druckluft erzeugt wird, so stark erhöht ist, dass sich auch die axialen, außenseitigen Stege 13 radial einwärts bewegen.
Die 4a–c zeigen den Greifeinsatz 10* der Packtulpe 200* der 3 in zweifacher Längsschnittansicht sowie im Querschnitt entlang der Schnittlinie D-D und die 5a und b den Greifeinsatz 10* der Packtulpe 200* der 3 in Seitenansicht und in Draufsicht. Die 6 zeigt die Packtulpe 200* der 3 in perspektivischer Längsschnittansicht mit zu ergreifender Flasche F1 und die 7a und b den Greifeinsatz 10* der Packtulpe 200* der 3 in zweifacher perspektivischer Ansicht.
Die 8a–c wiederum zeigen den Greifeinsatz 10* der Packtulpe 200* der 3 in leicht modifizierter Ausführung mit umlaufenden Kragen 11c im Bereich des rückseitigen Bodens 11 in zweifacher Längsschnittansicht sowie im Querschnitt entlang der Schnittlinie H-H.
Schließlich zeigen die 9a und b den Greifeinsatz 10 der Packtulpe 200 der 1 in zweifacher ausschnittsweiser Querschnittsansicht mit V-förmig gestalteten axialen, außenseitigen Stegen 13* („Schwalbenschwanz”) im Ruhezustand sowie im betätigten Zustand. Es ist erkennbar, dass durch die Schwalbenschwanzform die Verformung erleichtert ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2008/055893 A1 [0005]
DE 12167183 [0006]
US 3831995 [0006]
DE 7035246 U [0006]
DE 3025091 C2 [0006]

Claims

Topfförmiger, elastisch verformbarer Greifeinsatz (10, 10*) für eine Packtulpe zum Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen (F1, F2), wobei der Greifeinsatz (10, 10*) einen rückseitigen Boden (11) und ein vorderseitiges, dem zu ergreifenden Flaschenkopf zugewandtes Ende (12) aufweist, wobei die zwischen den Enden (11, 12) angeordnete Wand des hülsenförmigen Greifeinsatzes (10, 10*) eine Mehrzahl über den Umfang des Greifeinsatzes (10) verteilter, in axialer Richtung sich erstreckender, außenseitiger Stege (13) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass sich die axialen Stege (13) über den Umfang des Greifeinsatzes (10, 10*) mit geschwächten Bereichen (14) abwechseln, wobei jeder geschwächte Bereich (14) zwei sich an die jeweils benachbart angeordneten axialen Stege (13) anschließende axiale Außenabschnitte (14a) und einen dazwischen angeordneten axialen Mittenabschnitt (14b) aufweist, wobei die jeweilige Wandstärke der axialen Außenabschnitte (14a) geringer ist als die Wandstärke des Mittenabschnitts (14b).
Greifeinsatz (10, 10*) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei jedem geschwächten Bereich (14) des Greifeinsatzes (10) die Wandstärke der axiale Außenabschnitte (14a) minimal ist und die Wandstärke des axialen Mittenabschnitts (14b) maximal ist.
Greifeinsatz (10, 10*) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Wandstärke des axialen Mittenabschnitts (14b) und der Wandstärke der axialen Außenabschnitte (14a) eines jeden geschwächten Bereichs (14) 1,8 bis 4,5, insbesondere 2,0 bis 4,0 beträgt.
Greifeinsatz (10, 10*) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Stege (13) einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.
Greifeinsatz (10, 10*) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Stege (13*) eine V-Form aufweisen.
Greifeinsatz (10, 10*) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der axialen Stege (13) und der geschwächten Bereiche (14) jeweils ungerade ist, insbesondere dass 5 Stege (13) und 5 geschwächte Bereiche (14) vorgesehen sind.
Greifeinsatz (10, 10*) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedem axialen Steg (13) auf der Innenseite des Greifeinsatzes (10) ein weiterer sich in axialer Richtung erstreckender innerer Steg (13a) zugeordnet ist.
Greifeinsatz (10, 10*) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Stege (13a) eine im Wesentlichen halbrunde Querschnittsform aufweisen.
Greifeinsatz (10, 10*) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Oberkanten (14a*, 13a*) der axialen Mittenabschnitte (14b) der geschwächten Bereiche (14) und der inneren Stege (13a) auf einer gemeinsamen und mit der Symmetrieachse des Greifeinsatzes konzentrischen Kreislinie (K) liegen.
Greifeinsatz (10, 10*) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifeinsatz (10) an seinem vorderseitigen Ende (12) einen Verstärkungskragen (15) aufweist.
Greifeinsatz (10, 10*) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der rückseitige Boden (11) eine Kegelstumpfform aufweist.
Greifeinsatz (10*) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der rückseitige Boden (11) an seiner Außenseite einen Zentrierzapfen (11a) aufweist.
Greifeinsatz (10, 10*) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der rückseitige Boden (11) außenseitig wenigstens einen Nut (11b) zur Durchleitung eines auf den Greifeinsatz (10) wirkenden Druckmediums aufweist.
Greifeinsatz (10, 10*) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifeinsatz im Bereich des rückseitigen Bodens 11 einen umlaufenden Kragen (11c) aufweist.
Packtulpe (200, 200*) zum kopfseitigen Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen (F1, F2)) mit einem topfförmigen Gehäuse (20) und einem topfförmigen, elastisch verformbaren Greifeinsatz (10, 10*) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der elastisch verformbare Greifeinsatz (10, 10*) an seinem vorderseitigen Rand (12) an einem gehäusefesten radial nach innen weisenden Absatz (30a) abgestützt ist.
Packtulpe nach Anspruch 10 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungskragen (15) des topfförmigen Greifeinsatzes (10, 10*) einen radial nach außen weisenden Randabschnitt (15a) aufweist, welcher zwischen dem äußeren Rand (20a) des topfförmigen Gehäuses (20) und einem ringförmigen Klemmelement, insbesondere einer auf das topfförmige Gehäuse aufgeschraubten Überwurfmutter (30) eingeklemmt ist.
System zum kopfseitigen Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen mit wenigstens einer Packtulpe (200, 200*) nach Anspruch 15 oder 16.