DE3314853C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Greifkopf gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Greifköpfe zum Aufspreizen, Aufweiten, Auffalten oder Öffnen von Hülsen aus wärmeschrumpfender oder dehnbarer elastischer Kunststoffolie kommen unter anderem in Gefäßausstattungs- und Gefäßverpackungsmaschinen zum Einsatz. Sie haben den Zweck, die meistens in flachem, zusammengefaltetem Zustand angelieferten Hülsen, ggf. nach einem teilweisen Auffalten durch Sauger, aufzunehmen und entsprechend dem Querschnitt der auszustattenden Gefäße oder der zu verpackenden Gefäßgruppe aufzuspreizen. Daraufhin wird die Hülse von den Spreizbacken abgezogen und über das Gefäß bzw. die Gefäßgruppe geschoben oder sie wird durch die Spreizbacken ganz oder teilweise über das Gefäß bzw. die Gefäßgruppe gestülpt und dort festgehalten, worauf die Spreizbacken etwas angenähert und aus der Hülse herausgezogen werden. Unabhängig von der Art der Übergabe der Hülsen an die Gefäße ist es wichtig, daß der Querschnitt der aufgespreizten Hülsen mit dem erforderlichen Übermaß zumindest annähernd dem Querschnitt des Gefäßes bzw. der Gefäßgruppe entspricht. Besonders wichtig ist dies beim Aufbringen von Hülsen auf den Rumpf oder den Verschluß bzw. Hals von rotationssymmetrischen Getränkeflaschen, wie dies in zunehmendem Maße als Etikettenersatz und zur Verschlußsicherung erfolgt.

Zum Aufspreizen von Schrumpfhülsen für Flaschenverschlüsse ist bereits ein Greifkopf mit zwei viertelkreisförmigen Spreizbacken bekannt, die um jeweils eine senkrecht zur Krümmungsmittelachse liegende Schwenkachse mittels einer Kniehebelanordnung verschwenkbar sind (US-PS 20 68 107). In der Aufnahmeposition bilden die beiden aneinanderliegenden, mit ihren konkaven Seiten aufeinander zuweisenden Spreizbacken eine Konfiguration mit einem Querschnitt ähnlich einem "Zweispitz", während sie in der Übergabeposition die Hülse nach Art eines Ovals mit ebenen Seitenflächen verformen, bedingt durch den großen freien Spalt zwischen den beiden Spreizbacken. Das Aufschieben der Hülsen auf die Spreizbacken ist bei dieser bekannten Vorrichtung recht gut beherrschbar, bedingt durch die relativ flache Gestalt der Zweispitz-Konfiguration. Bei der Übergabe der gespreizten Hülse auf den Flaschenverschluß allerdings können Probleme entstehen, da die beiden ebenen, parallelen freien Flächen der Hülse beim Aufstülpen sehr leicht am Verschluß hängenbleiben und beschädigt werden können. Diese Vorrichtung ist daher sehr empfindlich gegen eine schlechte Zentrierung bzw. Abweichungen im Durchmesser der Flaschenverschlüsse.

Bei einem anderen bekannten Greifkopf zum Aufbringen von als Etikett dienenden Schrumpfhülsen auf den Rumpf von zylindrischen oder polygonalen Behältern sind insgesamt vier relativ kurze, leicht gewölbte Spreizbacken vorgesehen, von denen zwei ortsfest angeordnet und die anderen zwei um parallel zur Krümmungsmittelachse liegende, exzentrische Schwenkachsen drehbar sind (US-PS 38 39 125). In der Aufnahmeposition sind die beiden schwenkbaren Spreizbacken an die benachbarten ortsfesten Spreizbacken angelegt und bilden zwei mit Abstand voneinander und geneigt zueinander liegende Paare. Infolge dieser Neigung ist das Aufbringen der etwas geöffneten Hülsen auf die Spreizbacken nicht ganz einfach. In der aufgespreizten Übergabesposition liegen die Spreizbacken an den Eckpunkten eines Vierecks, so daß die Hülse nach Art eines Polygons aufgespannt wird. Das Aufbringen auf zylindrische Behälter ist entsprechend schwierig und kann zu Beschädigungen der Schrumpfhülse führen.

Schließlich ist noch ein gattungsgemäßer Greifkopf bekannt, der zum Aufspreizen von elastischen Bändern dient, mittels denen eine Sechsergruppe von Flaschen zu einer Verpackungseinheit zusammengefaßt werden soll (US-PS 37 14 756). Dementsprechend sind die konzentrisch zur Krümmungsmittelachse der Spreizbacken liegenden Drehachsen auf den Ecken eines Rechtecks angeordnet. Die Spreizbacken sind durch das Getriebe derart verschwenkbar, daß sie in der Aufnahmeposition an den Längsseiten des Rechtecks aufeinander zuweisen, während sie in der Übergabeposition diagonal voneinander wegweisen und sozusagen die abgerundeten Seitenkanten eines Quaders bilden. Die Aufnahme von relativ flachen, nur teilweise aufgefalteten Hülsen ist mit dieser bekannten Vorrichtung nicht möglich; die Hülse muß vielmehr bei der Aufnahme durch die Spreizbacken bereits weitgehend ihre Endform aufweisen. Andererseits ist ein Übergeben an eine zylindrische Flasche oder dgl. weder vorgesehen noch möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Greifkopf zum Greifen und Aufspreizen von elastischen Hülsen zu schaffen, der die Hülsen in relativ flachem, nur teilweise aufgefaltetem Zustand aufnehmen und dann in einen Zustand mit weitestgehend kreisförmigem Querschnitt überführen kann.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Greifkopf durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei einem erfindungsgemäßen Greifkopf ermöglicht die in der Aufnahmeposition gebildete enge oder kompakte Konfiguration der Spreizbacken ein müheloses Aufschieben von nur teilweise aufgefalteten Hülsen, z. B. mittels Saugern. Andererseits führt die in der Übergabeposition eingenommene Konfiguration der Spreizbacken zu einem kreisförmigen Querschnitt der aufgespreizten Schrumpfhülse, der nur durch die Spalten zwischen den vier Spreizbacken die sehr klein gehalten werden können, geringfügig unterbrochen wird. Die Schrumpfhülsen müssen daher nur geringfügig weiter sein als es dem Durchmesser des Gefäßverschlusses bzw. Gefäßrumpfes entspricht und können trotzdem exakt, störungsfrei und mit hoher Leistung übergeben werden. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Spreizbacken der beiden Paare in der Aufnahmeposition unter gegenseitiger flächiger Berührung mit ihren Wölbungen ineinander liegen, jedoch auch bei einem geringen Abstand zwischen den beiden Spreizbacken eines Paares läßt sich noch eine enge Aufnahmeposition erreichen. Genauso ist es zweckmäßig, wenn sich die beiden Paare mit geringstmöglichem gegenseitigen Abstand einander gegenüberliegen. Jedoch auch bei einem geringen seitlichen Versatz oder Überstand der beiden Paare ist noch eine kompakte Aufnahmeposition gegeben.

Die Krümmungsmittelachsen der vier Spreizbacken und damit auch ihre Schwenkachsen verlaufen vorzugsweise parallel zueinander, was für zylindrisch aufzuspreizende Hülsen optimal ist. Jedoch ist auch eine geringe Neigung der Krümmungsmittelachsen denkbar, wenn die Hülsen konisch aufgespreizt werden sollen. Auch ist es möglich, die Spreizbacken als Teile von Kegelflächen auszubilden.

Eine besonders enge, flache Aufnahmeposition ermöglichen die in den Ansprüchen 2 und 3 angegebenen Weiterbildungen der Erfindung, während die im Anspruch 4 aufgeführte Weiterbildung eine besonders exakte Kreisform ergibt.

Andere Weiterbildungen der Erfindung, die zu einem besonders einfachen, kompakten und betriebssicheren Aufbau führen, sind in den Ansprüchen 5 bis 8 angegeben.

Im Nachstehenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Greifkopf zum Greifen und Aufspreizen von Schrumpfhülsen, wobei der Kurvenhebel mit der Nutkurve um ca. 90 Grad versetzt dargestellt ist,

Fig. 2 den Schnitt A-B nach Fig. 1,

Fig. 3 den Schnitt C-D nach Fig. 1,

Fig. 4 den Schnitt E-F nach Fig. 1,

Fig. 5 die Draufsicht auf die Spreizbacken des Greifkopfs nach den Fig. 1 bis 4 in der Aufnahmeposition und

Fig. 6 die Draufsicht auf die Spreizbacken des Greifkopfs nach den Fig. 1 bis 4 in der Übergabeposition.

Der Greifkopf nach den Fig. 1 bis 6 weist einen stangenförmigen Träger 1 auf, der im Rotor 2 einer nicht weiter gezeigten Maschine zum Aufsetzen von gestrichelt dargestellten Schrumpfhülsen 3 auf Gefäße drehfest und höhenbeweglich angeordnet ist. Am unteren Ende des Trägers 1 ist ein zylindrischer Flansch 4 ausgebildet, in dem parallel zum Träger 1 insgesamt vier Wellen 5, 6, 7 und 8 drehbar angeordnet sind. Die Mittelachsen oder Drehachsen der vier Wellen 5 bis 8 liegen an den Ecken eines Rechtecks, dessen Mittelpunkt mit der Mittelachse des Trägers 1 zusammenfällt. In Fig. 5 sind die entsprechenden Mittelachsen der vier Wellen 5 bis 8 und des Trägers 1 schematisch eingezeichnet. Die vier Wellen 5 bis 8 ragen nach unten aus dem Flansch 4 heraus, wobei der Überstand der Welle 5 und der ihr diagonal gegenüberliegenden Welle 7 etwas größer ist als derjenige der anderen Wellen 6 und 8. Auf den beiden kurzen Wellen 6 und 8 ist jeweils ein bogenförmiger Hebel 9, 10 festgeklemmt, der in der gezeigten Aufnahmeposition die benachbarte lange Welle 5 bzw. 7 außen umfaßt und anschließend im wesentlichen radial nach innen zur Mittelachse des Trägers 1 hin ausläuft. Auf den beiden langen Wellen 5 und 7 ist gleichfalls jeweils ein bogen­ förmiger Hebel 11, 12 festgeklemmt, der in der gezeigten Aufnahmeposition im wesentlichen direkt zur Mittelachse des Trägers 1 hin verläuft. Die beiden Hebel 9, 10 der kurzen Wellen 6, 8 liegen in einer höheren gemeinsamen Ebene als die beiden Hebel 11, 12 der langen Wellen 5, 7, wobei die gemeinsame Ebene der letzteren tiefer liegt als die unteren Enden der kurzen Wellen 6, 8. Die Schwenkbewegung der beiden unteren Hebel 11, 12 wird somit durch die kurzen Wellen 6, 8 nicht begrenzt. Die Schwenkbewegung der beiden oberen Hebel 9, 10 wird zwar durch die langen Wellen 5, 7 begrenzt, infolge der bogenförmigen Gestaltung der beiden Hebel jedoch nicht in dem erforderlichen Schwenk­ winkel.

Am freien Ende jedes Hebels 9 bis 12 ist jeweils ein Spreizbacken 13 14, 15 und 16 befestigt, der im wesentlichen aus einem viertelkreisförmig gebogenen rechteckigen Blechstreifen besteht. Die Krümmungsmittelachsen aller vier Spreizbacken 13 bis 16 verlaufen parallel zueinander sowie auch parallel zu ihren durch die Wellen 5 bis 8 definierten Schwenkach­ sen. An ihren oberen Endbereichen sind die Spreizbacken 13 bis 16 mit verjüngten Verlängerungen versehen, die an den Hebeln 9 bis 12 direkt befestigt sind. Die Verlängerungen der beiden Spreizbacken 13 und 14, die an den beiden oberen Hebeln 9 und 10 befestigt sind, sind entspre­ chend länger als die Verlängerungen der beiden anderen Spreizbacken 15 und 16, die an den unteren Hebeln 11 und 12 befestigt sind, so daß ihre viertelkreisförmig gebogenen Arbeitsflächen auf gleicher Höhe liegen. Die den gleichen Krümmungsradius, die gleiche Bogenlänge und - abgese­ hen von den verjüngten oberen Verlängerungen - die gleiche Höhe auf­ weisenden Spreizbacken 13 bis 16 liegen mit ihrer Krümmungsmittelachse jeweils annähernd gleichmäßig exzentrisch zu ihren Schwenkachsen und zwar derart, daß sie in der in Fig. 1 bis 5 gezeigten Aufnahmeposition ein doppelwandiges Rohr mit einem Querschnitt nach Art eines Zweispitz bilden. Diese Konfiguration kommt dadurch zustande, daß die Spreizbacken­ paare 13 und 15 bzw. 14 und 16, deren Schwenkachsen 5 und 6 bzw. 7 und 8 jeweils auf einer gemeinsamen Längsseite des von den vier Schwenkachsen beschriebenen Rechtecks liegen, mit gleichsinniger Wölbung über ihre gesamte Länge bei- bzw. aneinanderliegen, wobei sie sich zumindest in ihren beiden seitlichen Endbereichen gegenseitig berühren. Außerdem weisen die beiden so gebildeten Paare von Spreizbacken 13, 15 bzw. 14, 16 mit ihren konkaven Seiten exakt aufeinander zu, wobei sie sich in ihren beiden seitlichen Endbereichen gegenseitig berühren. Geringfügige Abweichungen von der vorbeschriebenen Konfiguration sind für den praktischen Betrieb ohne Bedeutung. Wichtig ist ferner, daß die Schwenkachsen jedes Paares von Spreizbacken 13, 15 bzw. 14, 16, das im Bereich einer Längsseite des vorerwähnten Vierecks liegt, die Ecken der gegenüberliegenden Längsseite bilden. Das bedeutet, daß sich die Hebel 10, 11 bzw. 9, 12 überschneiden oder überdecken müssen. Aus diesem Grunde sind die Hebel in der vorbeschriebenen Weise in zwei parallelen Ebenen angeordnet.

Am oberen Ende jeder langen Welle 5, 7, das etwas aus dem Flansch 4 herausragt, ist ein Zahnrad 17, 18 ausgebildet. An den oberen Enden der gleichfalls etwas aus dem Flansch 4 herausragenden kurzen Wellen 6 und 8 dagegen sind Zahnsegmente 19, 20 befestigt, die jeweils mit dem benachbarten Zahnrad 17, 18 kämmen. Die Zahnsegmente weisen einen verlängerten Arm auf, an dessen Ende jeweils ein nach oben abstehender zylindrischer Zapfen 21, 22 ausgebildet ist. Jeder Zapfen 21, 22 greift in eine eigene kurze Kurvennut 23, 24 ein, die an der Unterseite einer über dem Flansch 4 angeordneten Kurvenscheibe 25 ausgebildet ist. Die Kurvenscheibe 25 weist eine Durchgangsbohrung für den stangenförmigen Träger 1 auf und ist mittels Wälzlagern drehbar auf diesem gelagert. Sie besitzt ferner einen seitlich abstehenden Arm 26 mit einer Kurvenrolle 27 sowie eine nach unten ragende zylindrische Verlängerung 28, die das Getriebe 17 bis 27 für den Antrieb der vier Spreizbacken 13 bis 16 schützend umgibt. Die beiden Kurvennuten 23, 24 sind derart ausgebildet, daß bei einer Relativdrehung der Kurven­ scheibe 25 gegenüber dem Träger 1 die beiden Zahnsegmente 19, 20 und damit auch die Zahnräder 17, 18 um einen gleichen Winkelbetrag synchron verschwenkt werden. Dieser Winkelbetrag ist derart bemessen, daß die vier Spreizbacken aus der in Fig. 5 gezeigten Aufnahmeposition in die in Fig. 6 gezeigte Übergabeposition übergehen.

In der Übergabeposition nach Fig. 6 bilden die vier Spreizbacken 13 bis 16 einen exakten Kreis, der lediglich durch die geringen Spalte zwischen den einzelnen Spreizbacken unterbrochen wird. Dabei fallen die Krümmungsmittelachsen der vier Spreizbacken mit der Mittelachse des Trägers 1 zusammen. Eine in der Aufnahmeposi­ tion gemäß Fig. 5 auf die Spreizbacken ausgesteckte Schrumpfhülse 3 wird daher beim Übergang in die Übergabeposition nach Fig. 6 gleich­ mäßig zur exakten Kreisform aufgefaltet und kann daher schnell und störungsfrei auf einen Gefäßverschluß, einen Gefäßrumpf oder dgl. aufge­ stülpt werden. Die Steuerung der Bewegung der Spreizbacken erfolgt dabei durch entsprechende, mit der Kurvenrolle 27 zusammenwirkende Kurvenstücke. Diese können derart ausgebildet sein, daß nach dem Aufstülpen der Schrumpfhülse 3 auf das Gefäß die Spreizbacken gering­ fügig zusammengeführt und dann vom Gefäß abgezogen werden, bevor sie vollständig in die Aufnahmeposition zusammengefaltet werden.

Claims (8)

1. Greifkopf zum Greifen und Aufspreizen einer elastischen Hülse, insbesondere Schrumpfhülse aus Kunststoffolie, mit einem starr mit einem Träger (1) verbundenen Tragkörper (4), in dem vier Spreizbacken (13 bis 16) von in etwa viertelkreisförmigem Querschnitt um zu ihren Krümmungsmittelachsen parallele Schwenkachsen drehbar angeordnet sind, sowie mit einem jeweils zwei benachbarte Spreizbacken im entgegengesetzten Drehsinn bewegenden Getriebe (17 bis 27), durch das die Spreizbacken zwischen einer engen Aufnahmeposition und einer weiten Übergabeposition hin- und herbewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Spreizbacken (13 bis 16) derart gedreht zu ihren Schwenkachsen (5 bis 8) angeordnet sind, d. h., daß die Schwenkachse (5 bis 8) jeweils außerhalb der durch die Krümmungsmittelachse und die Scheitellinie des Spreizbackens aufgespannten Ebene liegt, so daß sie in der Aufnahmeposition paarweise mit gleichsinniger Krümmung beieinander liegen und die beiden Paare (13, 15 bzw. 14, 16) mit ihren konkaven Seiten aufeinander zuweisend gegenüber liegen, während sie in der Übergabeposition auf einem gemeinsamen Kreis liegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Aufnahmeposition die beiden Spreizbacken (13, 15 bzw. 14, 16) jedes Paares über ihre gesamte Länge aneinanderliegen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Aufnahmeposition die vier Spreizbacken (13 bis 16) im Querschnitt eine Art doppelwandiger Zweispitz bilden.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Übergabeposition die vier Spreizbacken (13 bis 16) auf einem ihrem Krümmungsradius entsprechenden gemeinsamen Kreis liegen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Schwenkachsen (5 bis 8) der Spreizbacken (13 bis 16) auf den Ecken eines Rechtecks liegen, derart, daß jeweils die beiden Spreizbacken (13, 15 und 14, 16) deren Schwenkachsen (7, 8 bzw. 5, 6) auf der gleichen Längsseite des Rechtecks liegen, in der Aufnahmeposition beieinanderliegen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Aufnahmeposition die beiden beieinanderliegenden Spreizbacken (13, 15 bzw. 14, 16) eines Paares näher an derjenigen Längsseite des Rechtecks liegen, deren Ecken die Schwenkachsen der beiden Spreizbacken des jeweils anderen Paares bilden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spreizbacken (13 bis 16) durch einen Hebel (9 bis 12) mit seiner Antriebs- und Lagerwelle (5 bis 8) verbunden ist und daß die vier Hebel in zwei verschiedenen parallelen Ebenen angeordnet sind, und zwar derart, daß die Hebel (9, 10 bzw. 11, 12), deren Schwenkachsen jeweils auf einer gemeinsamen Diagonale des Rechtecks liegen, in der gleichen Ebene liegen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizbacken (14, 15 bzw. 13, 16) mit auf der gleichen kurzen Seite des Rechtecks liegender Schwenkachse durch zwei miteinander kämmende Zahnräder (17, 18) oder Zahnsegmente (19, 20) direkt angetrieben werden und daß jeweils eines der beiden miteinander kämmenden Zahnräder oder Zahnsegmente mittels eines exzentrischen Zapfens (21, 22) in eine Nutkurve (23, 24) eingreift, die gegenüber dem Träger (1) verschwenkbar ist.