DE3733687A1 - Vorrichtung zum aufnehmen von tuben in einer tubenfuellmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten von ein­ zelnen Tuben in fester Lage in Halteelementen auf einem Fließband einer Tubenfüllanlage, wobei das Fließband die Halteelemente zwischen verschiedenen Prozeßstationen weiterbefördert.

Allgemein arbeiten Tubenfüllanlagen intermittierend. Die sich daraus ergebende Schrittbewegung erfordert während des Transports in der Anlage eine hochwirksame Befestigung der einzelnen Tuben in ihren Halteelementen. Beispielsweise können die folgenden Schritte als wesentliche Befestigungs­ kriterien genannt werden:

• - das Einsetzen oder Hinabbewegen einer Tube in ein Halteelement sollte leicht durchzuführen sein, um Verformungen auszuschließen.
  - Nachdem die Tube in das Halteelement hineingestoßen worden ist, darf sie darin nicht mehr verrutschen, da das Positionieren der Tube, d. h. Drehen der Tube ent­ lang ihrer Längsachse durch das Drehen des gesamten Halteelements, allgemein mittels eines Schrittmotors, stattfindet.
  - Die Tube darf in dem Halteelement nicht kippen, wenn dieses weitergeschaltet wird, geschieht dies doch, so kann die Tube leicht beschädigt, z. B. eingeknickt werden, insbesondere nach dem Füllen, da die Tube leicht durch die Bewegungskräfte des Schrittschaltens verformt werden kann.
  - Die Tube muß in dem Halteteil sicher befestigt sein, wenn sie angehoben wird, z. B. zum Füllen der Tube und für die Heißluft-Endversiegelung. Wenn die Tube nicht sicher in dem Halteteil befestigt ist, so ist es not­ wendig, besondere Griffklauen oder Vakuumstützen am Hebekopf vorzusehen.
  - Das Halteelement muß einen Formwechsel der Tube ermög­ lichen, wenn diese, nachdem sie gefüllt worden ist an dem Tubenverschluß abgewandten Ende flach gedrückt wird.
  - Es ist erforderlich, daß das gesamte Halteelement am Ausgabeende der Maschine leicht nach außen gestoßen oder angehoben werden kann.

Es wurden bisher verschiedene Versuche unternommen, um die in der obigen Liste aufgeführten Erfordernisse auf eine Vielzahl von unterschiedlichen Wegen zu erfüllen.

Eine einfache Methode macht von einem Rohr als Halteelement Gebrauch, wobei der obere Abschnitt des Rohrs zur Anpassung der Tubenabflachung so weit als möglich konisch ausgebildet worden ist.

Der nächste Schritt in der Entwicklungskette bestand darin, Druckklauen in den Halteelementen einzusetzen und diese Klauen mittels außen angeordneten Spiralfedern nach innen zu drücken.

Ein weiterer Versuch bestand darin, weiche Halteelemente aus einer Art formbaren Gummi zu verwenden, der eine Gleit­ bewegung ermöglichte, wenn die Tube nach außen und nach innen gedrückt wird.

Auch wurden verschiedene Spezialhalteelemente mit einem eingesenkten unteren Abschnitt zum Einsetzen des Schwer­ punkts auf einer Ebene des Fließbands eingesetzt, um das Kippmoment während des Schrittschaltens zu reduzieren.

Des weiteren wurden radiale Ringe unterschiedlichen Typs als alternative Mittel verwendet. Die in der Liste aufge­ stellten Anforderungen wurden jedoch durch die im Stand der Technik bekannten Maßnahmen nicht erfüllt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und eine Vorrichtung zu schaffen, die gleichzeitig allen Anforderungen gerecht wird.

Allgemein begründet sich der Erfindungsgedanke auf die Tat­ sache, daß die Tube in ihrem Kopfbereich am stärksten ist und dort die höchste Formstabilität aufweist, so wie auf die Tatsache, daß an einem solchen Tubenabschnitt das Ab­ flachen des Füllendes der Tube nach dem Füllen die Tube nicht beeinflußt.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Hal­ ten von einzelnen Tuben in einer festen Lage in Halteele­ menten auf einem Fließband einer Tubenfüllanlage bereit, in der das Fließband die Haltelemente zwischen verschiedenen Prozeßstationen weiterbefördert und wobei jedes Halteelement ein an das Fließband befestigbares Stützteil mit einem eine Tube aufnehmenden Hohlraum aufweist, der im wesentlichen zum Fließband senkrecht und um eine in dieser Richtung verlaufende Achse symmetrisch herum ausgebildet ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine verschiebbare, die Tubenschulter aufnehmende Hülse die in dem Hohlraum des Spitzteils aufgenommen und im Zusammenwirken mit dem Stützteil für eine radiale Ausdehnung und Kontraktion zumindest bestimmter ihrer Teile ausgebildet ist. Dabei ist es günstig, daß der Hohlraum des Stützteils zum Steuern der Verschiebung der Aufnahmehülse eine in Richtung der Symmetrie-Achse verlaufende innere Führungsfläche aufweist, an der gekrümmte Abschnitte ausgebildet sind, die das Zusammenziehen und Ausdehnen steuern.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist darin zu sehen, daß am Ende der Hülse ein sich in Richtung der Symmetrie-Achse er­ streckender, dem Fließband zugewandter Greifabschnitt aus­ gebildet ist, der beim Zusammenziehen den Schulterabschnitt der Tube ergreift und ihn beim Ausdehnen freigibt.

Allgemein wird die Hülse aus einem Material hergestellt, das ein derartiges mechanisches Gedächtnis und einen derartigen Aufbau aufweist, daß sie zu den nominalen Abmessungen, die an eine vorbestimmte Hohlraumgröße angepaßt sind, zurückkehrt.

Um dieses Zusammenziehen und Ausdehnen zu erleichtern, weist die Hülse Schlitze auf, die sich in Richtung der Symmetrie-Achse erstrecken und zu dem Ende hin offen sind, das dem Fließband abgewandt ist. Des weiteren ist ein Schwachbereich ausgebildet, vorzugsweise in Umfangsrichtung verlaufend und zwar am gegenüberliegenden Ende.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Führungsfläche so ausgelegt, daß sie einen allgemein zylindrischen Abschnitt aufweist, der einen konischen Übergangsabschnitt in dem Bereich aufweist, der dem Fließband am nächsten liegt.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Führungsflä­ che über die gesamte Erstreckung in Richtung der Symmetrie- Achse konisch.

Um die zusammendrückbare Hülse zu einer Tubenaufnahmestel­ lung zurückzuführen, ist eine Ausstoßstange in der Ausstoß­ station der Tubenfüllanlage vorgesehen, wobei die Stange Mittel zur Anlage an den Tubenkopf und Mittel zur Anlage an die zusammendrückbare Hülse aufweist, um die Hülse form­ schlüssig in die Aufnahmestellung zurückzuführen, in der das freie Ende der zusammendrückbaren Hülse eine nach außen gestülpte Lage einnimmt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Schnitts ent­ lang des Fließbands, die eine erfindungsgemäße Vorrichtung an einer Tubeneinsetzstation eines Tubenfüllers zeigt, unmittelbar nachdem die Tube in ein Stützteil hinabgeführt worden ist,

Fig. 2 eine Tube in der Einsteckstation der Fig. 1 in einer befestigten Endstellung,

Fig. 3 eine Tube in einer Ausstoßstation der Anlage,

Fig. 4 einen Querschnitt durch die zusammendrückbare Hülse in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen inneren Tubenschalter entsprechend einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 6 eine Seitenansicht der zusammendrückbaren Hülse aus Fig. 2 zusammen mit einer Tube, und

Fig. 7 eine zusammendrückbare Hülse zur Verwendung in dem Tubenstützteil der Fig. 5.

In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 10 ein Teil eines sche­ matisch dargestellten horizontalen Endlosfließbands be­ zeichnet, das im vorliegenden Fall in Richtung des Pfeils 11 intermittierend weiterschaltbar ist. Auf dem Fließband 10 sind Halteelemente 12 angeordnet, in denen äußere Tuben­ stützteile 13 eingesetzt sind. Die Halteelemente 12 sind der Art ausgebildet, daß eine vertikale Verschiebung der Tubenstützteile 13 mittels geeigneter, nicht dargestellter Hebevorrichtungen möglich ist, beispielsweise an der Sta­ tion, an der die Tube zum Ausrichten für das Bedrucken be­ vor das Versiegeln durch Abflachen des Tubenendes stattfin­ det, um die Tubenlängsachse gedreht wird. Es können jedoch auch Hebevorrichtungen in anderen Stationen, beispielsweise in der Versiegelungsstation, vorgesehen sein.

In jedem der äußeren Tubenstützteile 13 ist ein inneres Stützteil 14 auf einer Trägerscheibe 15 angeordnet. Diese Trägerschiebe wird mittels eines Verriegelungsrings 16 ge­ gen die untere Kante einer Umfangsnut 17 in dem senkrecht bewegbaren äußeren Tubenstützteil 13 gepreßt. Das innere Tubenstützteil 14 besitzt einen durchgehenden Hohlraum 18, der sich symmetrisch um eine Mittellinie 19 in Richtung des Fließbands erstreckt und eine sich von einer Ebene 20 von dem Fließband nach oben aufweitenden Öffnung aufweist.

Allgemein stimmt die Konstruktion mit der Gestalt einer konventionellen bekannten Hülse überein, die zur Anpassung an die Formänderung der Tube nach dem Versiegeln verwendet werden.

Von einer Ebene 20 an ist abwärts in Richtung des Fließbands 10 eine Umfangsführungsfläche 21 ausgebildet, die einen oberen, allgemein sich nach oben öffnenden koni­ schen Abschnitt 22 und einen allgemein geraden und zylin­ drischen Abschnitt 23 aufweist, der unmittelbar nach diesem ersten Abschnitt folgt. In dem dargestellten Ausführungs­ beispiel wird die Führungsfläche durch einen zweiten koni­ schen Abschnitt 30 abgeschlossen, der als ein Endbefesti­ gungsabschnitt dient.

Die Führungsfläche 21 steuert eine zusammendrückbare Hülse 25 für Aufwärts- und Abwärtsbewegungen in dem inneren Tubenstützteil 14. Allgemein ist die Hülse 25 aus einem Material gefertigt, das ein mechanisches Gedächtnis und so einen Aufbau besitzt, daß es formgetreu zu einer nominalen Form bzw. Abmessung, d. h. eine vorbestimmte Größe eines Hohlraums nach einem Zusammenziehen und Ausdehnen zurück­ kehrt. Die Hülse ist beispielsweise aus einem thermoplasti­ schen Material hergestellt.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform einer Hülse im Quer­ schnitt zur Symmetrie-Achse dargestellt.

Am vorderen Ende der Hülse ist eine sich über den Umfang, hier Innenumfang erstreckende Vertiefung oder Kerbe ausge­ bildet. Des weiteren sind Schlitze 45 vorgesehen, die sich an dem der vorderen Öffnung 26 abgewandten Ende der Hülse öffnen und das jeweilige gewünschte Zusammenziehen und Ausdehnen während der Bewegung entlang der Führungsfläche erleichtern.

Die Öffnung 26 ist in einem Stützabschnitt 28 ausgebildet, der die Tubenkappe umschließt und die Tube trägt. In dem Fall, in dem die Tube eine sogenannte Standkappe aufweist, ist der Stützabschnitt so ausgebildet, daß er die untere Seite der Kappe ergreift.

In Fig. 6 ist die Funktion des konischen Endbefestigungsab­ schnitts dargestellt. Die Oberfläche 30 ist derart ausge­ bildet, daß das Zusammenziehen der Hülse in dem Bereich 29 konzentriert wird, d. h. in einem Bereich, in dem der Schul­ terabschnitt der Tube lokalisiert sein wird, wenn die Tube auf dem Boden des Tubenstützteils 14 hinabgepreßt wird.

In Fig. 2 ist eine Stange zum Abwärtsdrücken 32 der Tube 31 in die Endbefestigungsstellung gezeigt, wobei das vordere Ende der zusammendrückbaren Hülse 25 entlang der Fläche 30 über eine solche Distanz hinabgeführt wird, daß der Bereich 29 der zusammendrückbaren Hülse um den Schulterbereich 27 der Tube herum mit einer erhöhten Kraft angreift. Die End­ phase des Positionierens, die mittels der Stange 32 durch­ geführt wird, umfaßt eine Bewegung von gerade wenigen Millimetern in senkrechter Richtung, was bedeutet, daß die Klemmkräfte der Hülse gerade in dieser Endphase zutage tre­ ten und zusätzlich an dem stabilen Schulterbereich angrei­ fen. Dieser Vorgang ermöglicht eine Anpassung der Tube ohne Deformation innerhalb eines relativ weiten Toleranzbe­ reichs. Das Erfordernis eines häufigen Replazierens von Stützteilen wird hierdurch eliminiert.

Das Positionieren der zusammendrückbaren Hülse 10, darge­ stellt in den Fig. 2 und 6 bedeutet, daß die Tube von dem Stützteil 14 in einer vollständig stabilen und erfor­ derlichen geeigneten Weise während der Schrittbewegung der Tube zu den aufeinanderfolgenden Stationen getragen wird.

Bei diesen Stationen handelt es sich um die üblichen Sta­ tionen einer Tubenfüllanlage, weshalb eine nähere Erläute­ rung dieser Stationen nicht erforderlich ist.

In Fig. 3 ist die Endstation dargestellt, d. h., die Ausstoß­ station. Eine Ausstoßstange 32 ist für eine auf- und abwärts gerichtete Bewegung in Richtung des Doppelpfeils 34 ausgebildet. Diese Stange besitzt einen Kopf 35, der gegen die Kappe 36 der Tube preßbar ist, so wie einen Mitnehmer­ anschlag 37 für die zusammendrückbare Hülse. Diese bewirkt, daß die zusammendrückbare Hülse wieder ihre nach außen gestülpte Lage am oberen Ende der Führungsfläche 21 einnimmt, wenn sie wieder die Einsteckstation in Fig. 1 erreicht, d. h., die Stange drückt mit dem Kopf 35 zunächst die Tube aus dem Stützteil und anschließend mit dem Mitneh­ meranschlag 37 die Hülse in die erwähnte Anfangsstellung. Das Tubenstützteil 38 in Fig. 5 und die zusammendrückbare Hülse 39 in Fig. 7 sind Ausführungsbeispiele, bei denen die Konzentration der Zusammendrückkräfte auf den Schulterab­ schnitt der Tube mittels einfacher Mittel bewerkstel­ ligt wird.

Die Führungsfläche weist einfach eine konische Oberfläche auf, die derart gestaltet ist, daß die zusammendrückbare Hülse während der Bewegung zur Endposition eine Kontaktion erfährt. Die Konizität wird relativ zur Dimensionierung der Hülse so gewählt, daß die Festhaltekräfte im Bereich des Abschnitts 41 während der letzten Phase des Tubeneinsetz­ prozesses konzentriert werden.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Halten von einzelnen Tuben (31) in fester Lage in Halteelementen auf einem Fließband einer Tubenfüllanlage, wobei das Fließband die Halteelemente zwischen verschiedenen Prozeßstationen weiterbefördert und wobei jedes Halteelement ein an das Fließband befestigtes Stützteil (14) mit einem eine Tube aufnehmenden Hohlraum (18) aufweist, der im wesentlichen zum Fließband senkrecht ausgerichtet ist und um eine in dieser Richtung verlaufende Achse (19) symmetrisch herum ausgebildet ist, gekenn­ zeichnet durch eine verschiebbare, die Tubenschulter aufnehmende Hülse (25; 39), die in dem Hohlraum (18) des Spitzteils (14) aufgenommen und im Zusammenwirken mit dem Stützteil für eine radiale Ausdehnung und Kontraktion zumindest bestimmter ihrer Teile ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hohlraum (18) des Stützteils (14) zum Steuern der Aufnahmehülse (25; 39) eine in Richtung der Symmetrieachse (19) verlaufende innere Führungsfläche (21; 40) aufweist, an der gekrümmte Abschnitte (22; 30; 40) ausgebildet sind, die das Zusammenziehen und Ausdehnen steuern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß am Ende der Hülse (25; 39) ein sich in Richtung der Symmetrieachse (19) erstreckender, dem Fließband zugewandter Greifabschnitt (29, 41) ausgebildet ist, der beim Zusammenziehen den Schulterabschnitt der Tube ergreift und ihn beim Ausdehnen freigibt.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (25; 39) aus einem Material gebildet ist, das ein derartiges mechanisches Gedächtnis und einen solchen Aufbau besitzt, daß die Hülse hinsichtlich ihrer Form in eine Nominale einer vorbestimmten Abmessung des Hohlraums angepaßten Dimension nach dem formmäßigen Zusammenziehen und Ausdehnen zurückkehrt.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (25; 39) erste Schlitze (45) aufweist, die sich in Richtung der Symmetrieachse (19) erstrecken und daß sich diese Schlitze an dem Fließband abgewandten Ende der Hülse öffnen, und daß am anderen Ende eine Schwachstelle angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche (21, 40) einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt in dem dem Fließband näheren Bereich aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der zylindrische Führungsabschnitt ( 23) einen Übergangsabschnitt aufweist, der einen Endbefestigungsabschnitt (30) einer engen Konfiguration in Richtung des Fließbands bildet, wo der Greifabschnitt (29) in Eingriff mit der Tubenschulter bringbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Endbefestigungsabschnitt (30) sich im wesentlichen konisch verengt und eine in Richtung der Symmetrieachse gemessene Höhe von wenigen Millimetern aufweist.

9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche im wesentlichen entlang der gesamten Erstreckung des Stützteils bis zum oberen Ende des Hohlraums sich nach oben erweiternd zumindest abschnittsweise konisch ausgebildet ist.