DE60101742T2

DE60101742T2 - Schraubspindel

Info

Publication number: DE60101742T2
Application number: DE60101742T
Authority: DE
Inventors: Bertrand Gruson
Original assignee: Serac Group SAS
Current assignee: Serac Group SAS
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2001-06-12
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2021-06-13
Also published as: ES2213121T3; US6543204B2; US20010054273A1; DK1292527T3; TR200400374T4; WO2001098196A1; EP1292527A1; DE60101742D1; FR2810657A1; BR0111560B1; EP1292527B1; ATE257459T1; BR0111560A; FR2810657B1; PT1292527E

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schraubspindel, die insbesondere in einer Abfüllanlage zum Aufschrauben von Schraubverschlüssen an Behälterhälsen verwendet werden kann.
Es sind Schraubspindeln bekannt, die eine Antriebshülse umfassen, deren eines Ende mit einem Gewindehals versehen ist, auf den eine Mutter geschraubt ist, die fest mit einer Zange zum Greifen des Verschlußdeckels verbunden ist, die ein zylindrisches Halteelement umfaßt, das mit beweglichen Klemmbacken versehen ist. Durch das Zusammenwirken von Gewindehals und Schraubenmutter wird eine lösbare Verbindung geschaffen, die es ermöglicht, die Greifzange zu Wartungszwecken auszutauschen und ganz allgemein mehrere austauschbare Greifzangen zu verwenden, die sich jeweils für unterschiedliche Verschlußarten eignen. Um zu verhindern, daß sich das Element zum Halten der Klemmbacken versehentlich löst, muß das Gewinde der Mutter selbstsperrend sein, das heißt, es muß eine geringe Steigung haben, so daß die Mutter zum Anbringen oder Abnehmen der Greifzange mehrere Drehungen weit ein- oder ausgeschraubt werden muß. Ferner sind allgemein mehrere Schraubspindeln auf einem Verschließkarussell angeordnet, so daß das Austauschen der Greifzangen das Anhalten der Abfüllanlage über einen Zeitraum erfordert, der von der Anzahl der an dem Karussell angeordneten Schraubspindeln abhängt. Ein derartiges Anhalten führt zu einem deutlichen Produktivitätsverlust.
Das Dokument US-A-2,449,161 beschreibt eine Schraubspindel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß ist eine Schraubspindel vorgesehen, umfassend eine Antriebshülse, mit der eine Greifzange verbunden ist, die ein zylindrisches Halteelement enthält, das mit beweglichen Klemmbacken und außen mit mindestens einer radial abstehenden Nase versehen ist, wobei die Hülse mindestens einen Schlitz aufweist, der einen ersten Abschnitt hat, der an einem freien Rand der Hülse mündet, sowie einen zweiten Abschnitt mit einem Endstück, das mit der Hülse einen Winkel bildet, der dazu geeignet ist, die Nase in dem Endstück des Schlitzes zu halten, wenn er mit diesem in Eingriff steht, und wobei die Hülse mit einem Ring versehen ist, der mindestens einen Mitnehmen enthält, der radial ins Innere des Ringes vorsteht und in dem Schlitz aufgenommen ist, und der Ring derart an der Hülse montiert ist, daß er zwischen einer Verriegelungsstellung, in der sich der Mitnehmer in dem ersten Abschnitt des Schlitzes gegenüber dem zweiten Ab schnitt erstreckt, und einer Entriegelungsstellung verschiebbar ist, in der der Mitnehmer in einen dritten Abschnitt des Schlitzes eingefahren ist.
Somit ist die Verbindung durch ein einfaches axiales Verschieben des zylindrischen Halteelements gegenüber der Hülse und einer darauffolgenden Drehung zum Führen der Nase in das Endstück des Schlitzes realisiert. Diese beiden Verschiebungen können in einer Bewegung durchgeführt werden, derart daß das Anbringen des zylindrischen Halteelements an der Hülse und sein Abnehmen viel schneller erfolgen als im Fall einer Mutter, wobei dennoch eine positive Verriegelung des Elements zum Halten der Klemmbacken gegenüber der Hülse sichergestellt ist.
Vorteilhafterweise erstreckt sich der zweite Abschnitt des Schlitzes von einer Seite des ersten Schlitzabschnittes, derart, daß bei einem Drehantrieb der Hülse die Nase des zylindrischen Halteelements dazu neigt, zum Endstück des zweiten Schlitzabschnittes mitgenommen zu werden. Somit wird das Risiko eines versehentlichen Lösens der Verbindung zwischen Hülse und zylindrischem Halteelement noch weiter verringert.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform erstreckt sich der erste Schlitzabschnitt im wesentlichen in Axialrichtung der Hülse und der zweite Schlitzabschnitt im wesentlichen in Umfangsrichtung der Hülse, wobei sich der dritte Abschnitt vorzugsweise in der Verlängerung des ersten Abschnitts erstreckt. Somit kann der Schlitz besonders einfach realisiert werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfaßt die Hülse ein Mittel zum elastischen Rückstellen des Rings in seine Verriegelungsstellung. Somit wird die Verbindung automatisch verriegelt, ohne daß ein direktes manuelles Einwirken auf den Ring notwendig wäre.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die eine besondere, jedoch nicht einschränkende Ausführungsform der Erfindung erläutert.
Es wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen. Darin zeigen:
1 eine Teillängsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Schraubspindel;
2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II der 1;
3 u. 4 der 1 entsprechende Ansichten in verschiedenen Phasen der Verbindung zwischen Greifzange und Antriebshülse der Schraubspindel;
5 eine der 1 entsprechende Ansicht der erfindungsgemäßen Schraubspindel nach dem Verbinden mit der Greifzange.
Die erfindungsgemäße Schraubspindel ist dazu vorgesehen, auf bekannte Weise an einer Dreh-Antriebswelle montiert zu werden und beispielsweise in einem Karussell zum Verschließen von Behältern mit Hilfe von Verschlußdeckeln zum Einsatz zu kommen.
In den 3 bis 5 hat die Schraubspindel eine Zange 1 zum Greifen von Verschlußdeckeln, die ein zylindrisches Halteelement 2 umfaßt, an dem Klemmbacken 3 um Achsen 4 schwenkbar angeordnet sind. Jede Klemmbacke 3 hat ein Ende, das eine Einspannbacke 5.1 bildet und ein hiervon abgewandtes Ende, das einen Hebel 5.2 zum Betätigen der Klemmbacke 3 bildet. Nasen 6 erstrecken sich radial von der Außenfläche des zylindrischen Halteelements 2 abstehend. In diesem Fall sind es drei Nasen 6, die zueinander um 120° beabstandet sind. Zum Zwecke des besseren Verständnisses der 3 und 4 sind nur die Nasen 6 in der Schnittansicht gezeigt und die übrige Greifzange 1 ist anhand von strichpunktierten Linien dargestellt.
Auch in den 1 und 2 hat die Schraubspindel eine Hülse 7 mit einem Endabschnitt 8, der dazu vorgesehen ist, an einer Dreh-Antriebswelle befestigt zu werden, und einem davon abgewandten Endabschnitt 9, der eine zylindrische Aussparung mit kreisförmigem Querschnitt begrenzt, der gegenüber dem Querschnitt des zylindrischen Halteelements ein wenig größer ist.
Der Endabschnitt 9 der Hülse 7 weist Schlitze 10 auf, die ein wenig breiter sind als der Querschnitt der Nasen 6. In diesem Fall sind es drei Schlitze 10, die zueinander um 120° versetzt sind.
Jeder Schlitz 10 hat einen ersten Abschnitt 10.1, der sich ausgehend von einem freien Rand 11 des Endabschnitts 9 der Hülse 7 in Achsenrichtung der Hülse 7 erstreckt, und einen zweiten Abschnitt 10.2, der mit dem ersten Abschnitt 10.1 an einer Seite dieses ersten Abschnitts verbunden ist, die von der Drehrichtung der Hülse 7 weg weist. Diese Drehbewegung ist in 2 mit dem Bezugszeichen 12 dargestellt und entspricht der Schraubrichtung. Der zweite Abschnitt 10.2 erstreckt sich in Umfangsrichtung der Hülse 7 über eine Länge, die ein wenig über dem Durchmesser der Nasen 6 liegt. Der Schlitz i 0 umfaßt ferner einen dritten Abschnitt 10.3, der sich in der Verlängerung des ersten Abschnitts 10.1 über den zweiten Abschnitt 10.2 hinaus erstreckt.
Die Hülse 7 ist mit einem Verriegelungsring 13 ausgestattet, der drei Mitnehmer 14 hat, die sich radial ins Innere des Rings 13 hervorstehend erstrecken und in den Schlitzen 10 aufgenommen sind. Hier sind drei Mitnehmer 14 vorhanden, die zueinander um 120° beabstandet sind.
Der Ring 13 ist derart an der Hülse 7 montiert, daß er zwischen einer Verriegelungsstellung, in der eine innere Schulter 16 des Rings an einer äußeren Schulter 15 der Hülse 7 anliegt und sich die Mitnehmer 14 in dem ersten Abschnitt 10.1 der Schlitze 10 gegenüber dem zweiten Abschnitt 10.2 erstrecken, und einer Entriegelungsstellung verschiebbar ist, in der die Mitnehmer in den dritten Abschnitt 10.3 der Schlitze 10 ausgefahren sind. Der Ring 13 wird durch ein elastisches Mittel, hier eine Schraubendruckfeder 17, die sich zwischen einer an die Schulter 15 grenzenden Endfläche 18 des Rings 13, und einem von der Hülse 7 getragenen äußeren Anschlag 19 erstreckt, in seine Verriegelungsstellung rückgestellt.
Beim Anbringen der Greifzange 1 ist der Ring 13 in seiner Verriegelungsstellung (1 und 2) und das zylindrische Halteelement 2 ist in die Aussparung eingeführt, die von dem Endabschnitt 9 der Hülse 7 definiert ist, so daß die Nasen 6 in den ersten Abschnitt 10.1 der Schlitze 10 eingreifen. Hierzu wird beispielsweise ein leichter Druck nach oben auf die Greifzange 1 ausgeübt, wobei diese soweit gedreht wird, daß die Nasen 6 in den ersten Abschnitt 10.1 der Schlitze 10 eingreifen.
Wenn die Nasen 6 an den Mitnehmern 14 anstoßen, bewegen sie den Ring 13 gegen die durch die Feder 17 auf den Ring 13 ausgeübte Kraft in seine Entriegelungsstellung (3).
Nun bewirkt die Bedienperson das Drehen des Rings 13 in die der Schraubrichtung 12 entgegengesetzte Richtung, so daß die Nasen 6 in den zweiten Abschnitt 10.2 der Schlitze 10 eingreifen, sobald sich die Nasen 6 gegenüber den zweiten Abschnitten 10.2 befinden. Somit wirken die Nasen 6 nicht mehr gegen die Kraft der Feder 17, die den Ring 13 in seine Verriegelungsposition drückt. Die Mitnehmer 14 sind nun wieder gegenüber dem zweiten Abschnitt 10.2 der Schlitze 10 angeordnet und verhindern, daß die Nasen aus den zweiten Abschnitten 10.2 herausspringen (4 und 5).
Somit ist die Schraubspindel bereit zur Inbetriebnahme.
Die Steuerung der Klemmbacken 3 erfolgt auf bekannte Weise über einen Kolben 20, der in der Hülse 7 verschiebbar zwischen einer ausgefahrenen Stellung, in der der Kolben 20 ein aktives Ende 21 hat, das sich zwischen die jeweils einen Hebel 5.2 bildenden Enden der Klemmbacken 3 schiebt, um diese Enden voneinander zu entfernen und die gegenüberliegenden Enden 5.1 einander anzunähern, wodurch die Klemmbacken in eine geschlossene Stellung gebracht werden, und einer zurückgezogenen Stellung ist, in der das aktive Ende 21 des Kolbens nicht mehr mit den Enden 5.2 der Klemmbacken 3 in Kontakt ist, so daß die Klemmbacken 3 durch nicht dargestellte elastische Mittel wieder in die geöffnete Stellung gebracht werden.
Das Abnehmen der Greifzange 1 erfolgt durch das Führen des Rings 13 in seine Entriegelungsposition, wonach das zylindrische Halteelement 2 gegenüber der Hülse 7 in Schraubrichtung 12 gedreht wird, um die Nasen 6 in die ersten Abschnitte 10.1 der Schlitze 10 zu führen, wobei schließlich an dem zylindrischen Halteelement 2 gezogen wird, um es von der Hülse 7 zu lösen.
Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt ist und alternative Ausführungen möglich sind, ohne dabei den durch die Ansprüche festgelegten Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Insbesondere kann die Anzahl der Nasen und Schlitze insbesondere in Abhängigkeit von dem auf die Zange zu übertragenden Schraubmoment verändert werden.
Ferner können die Schlitze anders geformt sein. So kann der dritte Abschnitt mit dem ersten Abschnitt einen Winkel bilden, der erste Abschnitt gegenüber der Längsachse der Hülse geneigt sein und der zweite Abschnitt einen Winkel mit der Umfangsrichtung der Hülse bilden. Somit kann es nötig sein, den Ring derart anzuordnen, daß er gegenüber der Hülse drehbar ist.
Es kann ferner ein vierter Schlitzabschnitt vorgesehen werden, der sich ausgehend von dem Ende des zweiten Abschnitts auf der entgegengesetzten Seite der Verbindung mit dem ersten Abschnitt erstreckt und mit dem zweiten Abschnitt einen Winkel bildet, um eine Verriegelung der Nasen 6 sicherzustellen. Die Mitnehmer 14 haben in diesem Fall eine reine Sicherheitsfunktion.

Claims

Schraubspindel, umfassend eine Antriebshülse (7), mit der eine Greifzange (1) verbunden ist, die ein zylindrisches Halteelement (2) enthält, das mit beweglichen Klemmbacken (3) versehen ist, wobei das zylindrische Halteelement außen mit mindestens einer radial abstehenden Nase (6) versehen ist, wobei die Hülse mindestens einen Schlitz (10) aufweist, der einen ersten Abschnitt (10.1) hat, der an einem freien Rand (11) der Hülse mündet, sowie einen zweiten Abschnitt (10.2) mit einem Endstück, das mit der Hülse (7) einen Winkel bildet, der dazu geeignet ist, die Nase (6) in dem Endstück des Schlitzes zu halten, wenn er mit diesem in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (7) mit einem Ring (13) versehen ist, der mindestens einen Mitnehmer (14) enthält, der radial ins Innere des Ringes vorsteht und in dem Schlitz aufgenommen ist, wobei der Ring derart an der Hülse montiert ist, daß er zwischen einer Verriegelungsstellung, in der sich der Mitnehmer in dem ersten Abschnitt des Schlitzes gegenüber dem zweiten Abschnitt erstreckt, und einer Entriegelungsstellung verschiebbar ist, in der der Mitnehmer in einen dritten Abschnitt (10.3) des Schlitzes (10) eingefahren ist.
Schraubspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der zweite Schlitzabschnitt (10.2) von einer Seite des ersten Schlitzabschnittes (10.1) erstreckt, derart, daß bei einem Drehantrieb der Hülse (7) die Nase (6) des zylindrischen Halteelements (2) dazu neigt, zum Endstück des zweiten Schlitzabschnittes (10.2) mitgenommen zu werden.
Schraubspindel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der erste Schlitzabschnitt (10.1) im wesentlichen in Axialrichtung der Hülse (7) erstreckt und daß sich der zweite Schlitzabschnitt (10.2) im wesentlichen in Umfangsrichtung der Hülse (7) erstreckt.
Schraubspindel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der dritte Abschnitt (10.3) in der Verlängerung des ersten Abschnittes (10.1) erstreckt.
Schraubspindel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie elastische Rückstellmittel (17) umfaßt, um den Ring (13) in die Verriegelungsstellung rückzustellen.