DE60201768T2

DE60201768T2 - Vorrichtung zum schnellen An- bzw. Abkoppeln von Verschliessköpfen

Info

Publication number: DE60201768T2
Application number: DE60201768T
Authority: DE
Inventors: Cesare Ronchi
Original assignee: RONCHI MARIO SpA GESSATE; Ronchi Mario SpA
Current assignee: RONCHI MARIO SpA GESSATE; Ronchi Mario SpA
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2002-03-07
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2022-03-08
Also published as: ITMI20010691A0; ITMI20010691A1; EP1245525A1; US20020139165A1; DE60201768D1; ES2230445T3; US6840024B2; EP1245525B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum raschen Ankoppeln/Freigeben von Einheiten zum Greifen und zum Anbringen von Deckeln an Behältern, insbesondere vorgesehen für Spindeln automatischer Maschinen.
Auf dem technischen Gebiet des Befüllens von Behältern wie beispielsweise Flaschen und dergleichen existiert Bedarf an dem Anbringen des abdichtenden Deckels des Behälters, nachdem letzterer gefüllt wurde.
Es ist außerdem bekannt, daß dieser Vorgang mit Hilfe automatischer Maschinen erfolgt, die mehrere Stationen enthält, an denen die die Deckel-Greifeinheiten aufnehmenden Spindeln angeordnet sind.
Aufgrund der Vielfältigkeit der unterschiedlichen Typen von Behältern mit dazugehörigem Deckel ist es allerdings notwendig, Spindeln vorzusehen, bei denen die Deckel-Greifeinheit für jeden zu greifenden Deckel spezifisch ausgebildet ist. Diese Einheiten müssen daher immer dann ersetzt werden, wenn es eine Deckeltypen-Änderung gibt, wozu die Maschine anzuhalten ist.
Die EP 0 850 872 des Patentinhabers offenbart ebenfalls eine Vorrichtung zum raschen Ankoppeln/Freigeben, die mindestens eine Hülse aufweist, die an der Spindel fixiert ist, und an der mindestens eine integral mit der Hülse ausgebildete Schelle und mindestens eine Buchse koaxial angebracht sind, wobei die Buchse teilweise dichtend in die Schelle eingeführt ist, um eine Kammer zu bil den und um koaxial gegenüber letzterer durch die Schubwirkung einer elastischen Einrichtung verlagert zu werden, wobei ein Druckfluid vorgesehen ist, welches bei Betätigung der Kammer zugeleitet werden kann.
Obschon diese bekannte Vorrichtung ihre Funktion erfüllt, erfordert sie dennoch die Zufuhr eines unter Druck stehenden Fluids mit der Folge, daß eine entsprechende Vorrichtung vorgesehen sein muß, um die Vorrats- und Zuführeinrichtung zu bilden, mit deren Hilfe das Fluid in das Innere der Spindel geleitet wird. Dies führt zu baulichen Schwierigkeiten und zu einer Zunahme der Kosten und Wartungsarbeiten.
Das sich daher stellende technische Problem besteht darin, eine Vorrichtung zum raschen Ankoppeln von Deckel-Greifeinheiten an Spindeln automatischer Behälterverschließmaschinen zu schaffen, die ein rasches und einfaches manuelles Wechseln der Einheit unter sicheren Bedingungen bei angehaltener Maschine ermöglicht und somit eine Reduzierung der Leerlaufzeit im Zuge des Arbeitsablaufs gestattet.
Ein weiteres Erfordernis im Rahmen dieses Problems besteht darin, daß die Vorrichtung einfach und billig herzustellen sein soll, außerdem in der Lage sein sollte, an Maschinen bekannten Typs angepaßt zu werden, ohne daß zusätzliche Teile und/oder komplizierte Koppelelemente erforderlich sind, indem ein Ankoppeln/Freigeben möglich ist, ohne daß dazu Hilfselemente eingesetzt werden wie beispielsweise Druckfluide und dergleichen, damit die Vorrichtung in ihrer Arbeitsstellung sicher verriegelt und für einen Austausch freigegeben werden kann.
Gelöst werden diese technischen Probleme erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum raschen Ankoppeln/Freigeben von Einheiten zum Greifen und Anbringen von Deckeln an Behältern, umfassend ein festes Teil und ein be wegliches Teil, welches reversibel an das feste Teil ankoppelbar ist, wobei das feste Teil eine Einrichtung zur Unterbringung entsprechender erster Radialelemente, die integral mit dem beweglichen Teil ausgebildet sind, aufweist und in der Lage ist, die Bewegung in axialer und/oder radialer Richtung des beweglichen Teils zu ermöglichen, wobei eine zu dem festen Teil gehörige erste Sperreinrichtung vorgesehen ist, die mit entsprechenden zweiten Radialelementen des beweglichen Teils zusammenwirken kann, um dessen Versatz in axialer Richtung zu verhindern, und eine zweite Sperreinrichtung vorgesehen ist, die koaxial an dem festen Teil beweglich angebracht und in der Lage ist, mit den ersten Radialelementen so zusammenzuwirken, daß die Drehung des beweglichen Teils verhindert wird.
Weitere Einzelheiten lassen sich der nachfolgenden Beschreibung eines nicht beschränkenden Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen entnehmen. Es zeigen:
1 eine Axialschnittansicht von den beiden Teilen der Schnellkoppelvorrichtung in getrenntem Zustand;
2 einen Querschnitt entlang der Ebene gemäß der Linie II-II in 1;
3 einen Querschnitt entlang der Ebene gemäß der Linie III-III in 1;
4a, 4b, 4c eine Ansicht, einen Axialschnitt bzw. einen Querschnitt der Vorrichtung in dem Zustand, in welchem die Deckel-Greifeinheit eingefahren/ausgefahren ist;
5a, 5b, 5c eine Ansicht, einen Axialschnitt bzw. einen Querschnitt der Vorrichtung in dem Zustand, in welchem die Deckel-Greifeinheit gesperrt/freigegeben ist.
Wie dargestellt, enthält die Vorrichtung zum schnellen Ankoppeln von Deckel-Greifeinheiten 1 an Spindeln 2 von Befüllungsmaschinen, die an sich bekannt sind und nur schematisch in Form des Aktuators 2a zum Bewegen der Spindel 2 dargestellt sind, ein erstes festes Teil 100, welches in reversibler Weise an der Spindel 2 anzubringen ist, und ein zweites austauschbares Teil 200, welches rasch an dem ersten Teil 100 befestigt und von ihm gelöst werden kann.
Im einzelnen: das feste Teil 100 wird gebildet durch einen zylindrischen Körper 110, dessen oberes Ende einen einstückig ausgebildeten Ringflansch 120 aufweist, der mit zugehörigen Mitteln zum Befestigen an der Spindel 2 ausgestattet ist. Am gegenüberliegenden Ende des Flansches besitzt der Zylinder 110 einen inneren Ringsitz 111 und Formausnehmungen 112, zusammengesetzt aus einem ersten Abschnit 112a (4a), der sich in axialer Richtung erstreckt, und einem zweiten Abschnitt 112b, der sich in Umfangsrichtung erstreckt.
Der erste Abschnitt 112a ist am unteren Ende des Zylinders 110 offen, um den in axialer Richtung erfolgenden Eintritt eines Führungselements zu ermöglichen, welches unten näher erläutert wird.
Die Außenfläche des zylindrischen Körpers 110 ist außerdem mit einer Feder 113 ausgestattet, die sich in axialer Richtung erstreckt und mit einem entsprechenden Sitz 133a einer Ringmutter 130 in Eingriff bringbar ist, die sich koaxial an dem ersten zylindrischen Körper 110 anbringen läßt, um gegenüber diesem koaxial beweglich zu sein.
Insbesondere besitzt die Ringmutter 130 einen ringförmigen Rand 131 mit einem Durchmesser, der größer als derjenige der Ringmutter selbst ist und außerdem in der Lage ist, eine Anschlagfläche zu bilden, um eines der Enden einer Feder 140 zu halten, die koaxial an dem Zylinderkörper 110 angebracht ist, und deren anderes Ende gegen den oberen Flansch 120 anliegt.
Am entgegengesetzten Ende des ringförmigen Randes besitzt die Ringmutter 130 Sitze 132, die sich in axialer Richtung erstrecken und deren Zweck weiter unten in Verbindung mit der Ankopplung des beweglichen Teils 200 deutlicher wird.
Die Außenfläche des zylindrischen Körpers 110 ist außerdem mit Radialmitteln 114 ausgestattet, um die Bewegung der Ringmutter 130 in axialer Richtung zu sperren und so zu verhindern, daß sie sich von dem Körper löst.
In einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich koaxial im Inneren des festen Teils 100 ein rohrförmiges Element 150, welches in der Lage ist, eine Führung und einen Anschlag zu bilden, wodurch die Bewegungen des beweglichen Teils 200 um die Längsachse verhindert werden.
Das bewegliche Teil 200 wiederum besteht aus einer zylindrischen Hülse 210 mit einem Durchmesser, der das koaxiale Einführen in das feste Teil 100 ermöglicht.
Die Hülse 210 besitzt in ihrem Inneren zwei Buchsen 211, die im wesentlichen spielfrei an dem rohrförmigen Führungselement 150 angebracht sind.
Das untere Ende der Hülse 210 ist einstückig mit einem Flansch 212 ausgestattet, der mit Löchern 212a zum Aufnehmen von Schrauben 212b ausgestattet ist, die sich zum Fixieren des Deckelschraubelements 1 eignen.
Rechteckige Vorsprünge 213 sind an der Außenfläche der Hülse 210 ausgebildet und besitzen einen geeigneten axialen Abstand gegenüber dem Flansch 212, wobei die Vorsprünge sich in radialer Richtung erstrecken und Stifte 213a aufnehmen, die von ihnen radial wegstehen.
Die Vorsprünge 213 können mit der Ringnut 111 im Inneren des zylindrischen Körpers 110 zusammenarbeiten, während die Stifte 213a so ausgebildet sind, daß sie in den Sitz 112 des Körpers und in die Nut 132 der Ringmutter 130 eindringen, wie weiter unten in Verbindung mit der Erläuterung der Arbeitsweise der Vorrichtung noch deutlicher werden wird.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung zum raschen Ankoppeln/Freigeben von Dekkel-Greifeinheiten ist folgende:

– im Arbeitszustand ist das Teil 100 an der Spindel 2 fixiert, und die Ringnut 130 wird durch die Wirkung der Feder 140 in axialer Richtung nach unten gedrückt;
– um das austauschbare Teil 200 anzubringen, welches normalerweise bereits mit dem zugehörigen Greifelement zum Anbringen eines spezifischen Deckels ausgestattet ist, wird das gesamte Teil 200 derart positioniert, daß die radialen Stifte 213a der Öffnung des axialen Sitzes 112a des zylindrischen Körpers 110 gegenüberliegen;
– die genannten Stifte werden in axialer Richtung in den axialen Sitzbereich 112a eingeführt und
– es wird in axialer Richtung Druck ausgeübt, um die Stoßwirkung der Feder 140 zu überwinden, so daß diese sich zurückzieht in axialer Richtung der Ringmutter 130, die auf diese Weise den Umfangsbereich 112b der Ausnehmung 112 freigibt und ein Drehen der Hülse 210 und mithin der Stifte 213a ermöglicht, die in den Umfangsbereich 112b eindringen, wobei außerdem die radialen Vorsprünge 113 sich im Inneren des Ringsitzes 111 drehen, wobei sie dort in axialer Richtung gehalten werden;
– die Drehung der Hülse 210 hat dann ein Ende, wenn die Radialstifte 113a sich in einer Winkelstellung befinden, die axial mit der Ausnehmung 132 der Ringmutter 130 fluchtet, so daß letztere in axialer Richtung nach unten freikommt als Ergebnis der Stoßwirkung der Feder 140;
– diese Ablenkbewegung der Ringmutter 130 verhindert eine Drehbewegung des beweglichen Teils 200 gegenüber dem festen Teil 100, wodurch er gesperrt wird.

Muß die Einheit 100 ausgetauscht werden, so reicht es aus, den Ablauf in umgekehrter Richtung durchzuführen, indem von Hand auf die Ringmutter 130 eingewirkt wird, um sie in axialer Richtung anzuheben und die Stifte 113a freizusetzen, damit diese die Drehbewegungen und die Verlagerung in axialer Richtung ausführen können, was zu einem Herausziehen des beweglichen Teils 200 aus dem festen Teil 100 führt.
Es ist erkennbar, daß die Feder 140 eine begrenzte Spannung hat, da sie einerseits lediglich eine zusätzliche Kraft bereitstellen muß, welche die Schwerkraft unterstützt und damit eine Abwärtsbewegung der Ringmutter 130 bewirkt, während sie andererseits ein Anheben ermöglichen muß durch manuelle Einwirkung seitens eines Benutzers.
Es ist weiterhin erkennbar, daß einer der Radialvorsprünge 213 eine Umfangsabmessung besitzt, die größer ist als diejenige der anderen Vorsprünge, und daß einer der axialen Sitze 112a des festen Teils 100 eine Umfangsabmessung besitzt, die entsprechend größer ist, um der einzige zu sein, der ein axiales Einführen des größer bemessenen Vorsprungs zu ermöglichen und so zu garantieren, daß eine exakte Winkelpositionierung des beweglichen Teils 200 gegenüber dem festen Teil 100 stattfindet.
Es ist daher erkennbar, wie die Vorrichtung zur raschen Ankopplung/Freigabe gemäß der Erfindung einen Wechsel des Schraubwerkzeugs in rascher und zuverlässiger Weise ermöglicht. Zusätzlich dazu ermöglicht die Vorrichtung die Anbringung des beweglichen Teils ohne das Erfordernis, den Griff an dem Teil zu lösen, ein Merkmal, welches auf dem spezifischen Gebiet von Bedeutung ist aufgrund des Gewichts und der Abmessungen der Einrichtung zum Greifen und Manövrieren des zu verschraubenden Deckels.

Claims

Vorrichtung zur raschen Ankopplung/Freigabe von Einheiten (1) zum Greifen und Anbringen von Deckeln an Behältern, insbesondere für Spindeln (2) automatischer Maschinen, umfassend ein festes Teil (100), welches an der Spindel (2) befestigt werden kann, und ein bewegliches Teil (200), welches lösbar mit dem festen Teil (100) gekoppelt werden kann, wobei das feste Teil eine Einrichtung (112) zur Unterbringung entsprechender erster Radialelemente (213a) integral mit dem beweglichen Teil aufweist und in der Lage ist, die Bewegung in axialer und/oder radialer Richtung des beweglichen Teils (200) zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß eine zu dem festen Teil (100) gehörige erste Sperreinrichtung (111) vorgesehen ist, die mit entsprechenden zweiten Radialelementen (213) des beweglichen Teils (200) zusammenwirken kann, um dessen Versatz in axialer Richtung zu unterbinden, und eine zweite Sperreinrichtung (130, 132) vorgesehen ist, die koaxial an dem festen Teil (100) beweglich und in der Lage ist, mit den ersten Radialelementen (213a) zusammenwirken, um die Drehung des beweglichen Teils (200) zu verhindern.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Teil (100) aus einem zylindrischen Körper (110) besteht, dessen oberes Ende integral mit einem Ringflansch (120) ausgestattet ist, dem Mittel zum Befestigen an der Spindel (2) zugeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung aus einer Formausnehmung (112) besteht, die gebildet wird durch einen ersten Abschnitt (112a), der sich in axialer Richtung erstreckt und am freien Ende des zylindrischen Körpers (110) mündet, und durch einen zweiten Abschnitt (112b), der an den ersten Abschnitt anschließt und sich innerhalb des zylindrischen Körpers selbst in Umfangsrichtung erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Sperreinrichtung aus einem inneren Ringsitz (111) an demjenigen Ende des zylindrischen Körpers (110) besteht, das dem mit dem Flansch (120) abgewandt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Sperreinrichtung aus einer Ringmutter (130) besteht, die koaxial an dem zylindrischen Körper (110) gelagert ist und in beiden Richtungen koaxial zu diesem beweglich ist, wobei die Ringmutter mit Sitzen (132) ausgestattet ist, die sich in axialer Richtung erstrecken und ein zugehöriges erstes Radialelement (213a) des beweglichen Teils (200) aufnehmen können.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine zwischen dem festen Teil (100) und der zweiten Sperreinrichtung (130) angeordnete elastische Einrichtung (140) aufweist, die auf die zweite Sperreinrichtung eine Axialkraft aufbringen kann.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Einrichtung (140) aus einer Feder besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenoberfläche des zylindrischen Körpers (110) mit einer Einrichtung zum Stoppen der Versetzung der Ringmutter ausgebildet ist, angeordnet auf der der elastischen Einrichtung (140) abgewandten Seite.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil (200) aus einer Hülse (210) besteht, die koaxial in das Innere des zylindrischen Körpers (110) des festen Teils (100) einsetzbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein rohrförmiges Element (150), geeignet zur Bildung einer Führung für das bewegliche Teil (200), sich koaxial im Inneren des festen Teils (100) befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem rohrförmigen Element (150) lagerbare Buchsen (211) koaxial im Inneren der Hülse (210) angeordnet sind, um die koaxiale Lagebeziehung des beweglichen Teils gegenüber dem festen Teil beizubehalten.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Radialelemente, die integral mit dem beweglichen Teil (200) ausgebildet sind, aus Radialstiften (213a) bestehen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Radialelemente des beweglichen Teils (200) aus im wesentlichen viereckigen Vorsprüngen (213) bestehen, die radial von dem Zylinder des beweglichen Teils wegstehen.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß einer der viereckigen Vorsprünge eine größere Umfangsabmessung besitzt, als es der entsprechenden Abmessung der anderen Vorsprünge (213) entspricht.
Automatische Maschine zum Anbringen von Deckeln an Behältern, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vorrichtung nach Anspruch 1 zur raschen Ankopplung/Freigabe von Einheiten (1) zum Greifen und Anbringen der Deckel aufweist.