DE60307895T2

DE60307895T2 - Anordnung und verfahren zur durchführung des ergreifens und abdichtens der mündung hohler objekte von innerhalb der mündung heraus in verbindung mit der dichtungsprüfung des objekts

Info

Publication number: DE60307895T2
Application number: DE60307895T
Authority: DE
Inventors: Kyösti Piispa
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-11-21
Filing date: 2003-11-19
Publication date: 2007-03-15
Anticipated expiration: 2023-11-20
Also published as: DE60307895D1; EP1579184B1; AU2003282150A1; WO2004046676A1; EP1579184A1; FI20022080A0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zum innenseitigen Ergreifen des Ausgangs eines hohlen Gegenstands und zum Abdichten desselben nach dem Ergreifen zur Ausführung einer Dichtigkeitsprüfung.
Bei bekannten Verfahren erfolgt die Abdichtbewegung zuerst mit Hilfe eines gesonderten sich bewegenden Mittels, und das Ergreifen erfolgt erst nach der Bewegung mit Hilfe eines anderen sich bewegenden Mittels. Beispielsweise ist in dem Patent Nr. FI-100825 ein Greifkopf mit einem Abdichtkegel aus Hartkunststoff offenbart, der zuerst gegen die Öffnung des zu prüfenden Gegenstands angelegt wird, und dann wird in den zu prüfenden Gegenstand ein Prüfdruck eingebracht. Erst danach wird der Gegenstand mit Hilfe eines Befestigers, der in den Ausgang eingeführt wird, und eines sich aufdehnenden Greifschafts ergriffen. Durch das Aufdehnen des Greifschafts wird der Befestiger so weit wie notwendig gehoben, wird jedoch nicht zum Umsetzen des zu prüfenden Gegenstands selbst verwendet. Eine Schwachstelle bekannter Greifverfahren ist die sehr kleine, den Greifvorgang bewerkstelligende Wulst, wodurch produktspezifische Teile verwendet und Teile immer dann ausgewechselt werden müssen, wenn von einem Produkt zu einem anderen übergegangen wird, wenn sich der Durchmesser des Ausgangs ändert. In ähnlicher Weise ist eine mit einem gesonderten sich bewegenden Mittel versehene Greifvorrichtung ist nicht in angemessener Weise auf Vorrichtungen anwendbar, bei denen mehrere Greifvorrichtungen, möglicherweise mehr als zehn, verwendet werden. Das Ganze wird schwer und kostspielig. Dementsprechend ist der Einbau, beispielsweise in die vorhandenen Umsetzvorrichtungen in Mehrwerkzeugmaschinen zur Herstellung von Behältern aus Kunststoff, kompliziert und ausfallanfällig. Bei den Greifköpfen gemäß dem Patent Nr. FI 100825 werden in der Praxis Greifschäfte aus Silicon verwendet. Auf Grund der vielmaligen Arbeitszyklen entstehen mit der Zeit Risse in dem Silicon, wodurch sich die Dichtigkeitswirkung verschlechtert. Das Problem mit der Verschlechterung der Dichtigkeit besteht darin, dass diese zur grundlosen Zurückweisung von Flaschen führt. Infolgedessen müssen die Greifschäfte aus Silicon nach etwa 10 000 Arbeitszyklen gewechselt werden. Ein weiteres Problem wird dadurch bewirkt, dass in Zusammenhang mit einem möglichen Zerbrechen Siliconkrümel in die Flaschen hinein gelangen. Des Weiteren liegt der optimale Verwendungsbereich für Silicon bei Ausgängen mit einem Innendurchmesser von etwa 18-20 mm. Größere Größen machen Konstruktionsänderungen an dem abdichtenden Teil und dem Greifschaft erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und eine verbesserte Anordnung und ein verbessertes Verfahren zum Ergreifen des Ausgangs von mit mindestens einem Ausgang versehenen hohlen Gegenständen von der Innenseite aus und zum Abdichten des Ausgangs zur Dichtigkeitsprüfung zu schaffen. Zur Erfüllung der Aufgaben der Erfindung ist die Anordnung gemäß der Erfindung durch die Darstellung in Anspruch 1 gekennzeichnet. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist durch die Darstellung in Anspruch 8 gekennzeichnet.
Gemäß der Erfindung erfolgt das Ergreifen des Ausgangs eines hohlen Gegenstands von der Innenseite aus mit Hilfe einer Greifvorrichtung, bei welcher der Außendurchmesser des in den Ausgang eingeführten Greifmittels und die beim Ergreifen aufgebrachte Kraft je nach Bedarf eingestellt werden können. Mit Hilfe einer Bewegung nach dem Ergreifen kann eine Abdichtbewegung ausgeführt werden, und beispielsweise mit Hilfe der vorhandenen Umsetzvorrichtung von Maschinen, die zur Herstellung von modernen Kunststoffverpackungen verwendet werden, kann eine Abdichtprüfung vorgenommen werden. Durch das Ergreifen und die Bewegung, die gemäß der Erfindung ausgeführt werden, können verschiedene Funktionen auch dann, wenn mehrere Greifvorrichtungen gleichzeitig verwendet werden müssen, zu einem Ganzen kombiniert werden. Mit Hilfe dieses Verfahrens kann beispielsweise eine gleichzeitige Dichtigkeitsprüfung aller Produkte in einer Mehrkopfmaschine zu dem gleichen Zeitpunkt ausgeführt werden, zu dem die Produkte beispielsweise auf das Förderband umgesetzt werden.
Gemäß diesem Verfahren kann das mit Hilfe einer Greifvorrichtung zur Ausführung der Greifbewegung zustande gebracht werden, deren Greifmittel eine koni sche Fläche und ein an die konische Fläche der Mittel angepasstes Spreizmittel aufweisen, wobei das Spreizmittel an dem sich bewegenden Mittel befestigt ist. Durch eine nach innen erfolgende Bewegung der Greifvorrichtung des sich bewegenden Mittels mit Hilfe der konischen Flächen erfolgt eine ausreichende Spreizung des Greifmittels entgegen dem Ausgang, wie sie zum Greifen erforderlich ist. Der Außendurchmesser des Greifmittels in geschlossener Position wird mit Hilfe eines mit Gewinde versehenen Teils in dem stielartigen Teil des Spreizmittels eingestellt. Durch das Einschrauben des Spreizmittels kommt durch das Spreizmittel eine anfängliche Öffnungsbewegung des Greifmittels zustande, und es kann die gewünschte Ausgangsposition in Bezug auf den Außendurchmesser gewählt werden. Durch Verwendung eines federartigen Mittels zwischen dem Ende des sich bewegenden Mittels und dem Greifmittel und durch Wahl einer geeigneten Federkraft, welche durch Änderung der Flexibilität des federartigen Mittels eingestellt werden kann, kann man einen ausreichenden Druck gegen die Innenfläche des Ausgangs erhalten, und sobald dieser Druck erreicht ist, führt die sich fortsetzende Bewegung des sich bewegenden Mittels dazu, dass sich das federartige Mittel biegt, wodurch die Umsetzung des Greifmittels in der Bewegungsrichtung des sich bewegenden Mittels zustande gebracht wird. Mithin entsteht mit Hilfe eines einfachen Verfahrens ein kombiniertes Ergreifen und eine Bewegung entgegen dem Abdichtmittel, was beispielsweise in Verbindung mit den Maschinen verwendet werden kann, die zur Herstellung von wirksamen hohlen Mehrkopfprodukten benutzt werden. Auf Grund der Einfachheit der Erfindung ist das Zwischenstück so leicht und so klein bemessen, dass eine erforderliche Anzahl derselben abhängig von der Anzahl der Blaswerkzeuge in der Maschine, beispielsweise in Kombination mit dem eigenen Umsetzmanipulator der Maschine, gleichzeitig verwendet werden kann.
Im Folgenden wird die Erfindung ausführlicher an Hand der anliegenden Zeichnungen beschrieben, welche eine Anwendung der Erfindung bei einem Verfahren zeigen.
1 zeigt einen Querschnitt des Zwischenstücks, wenn sich die Greifmittel in geschlossener Position befinden.
2 zeigt einen Querschnitt des Zwischenstücks, wenn mit Hilfe der Greifmittel ein Eingreifvorgang in den Ausgang erfolgt ist.
3 zeigt die Situation nach dem Eingreifvorgang.
4 zeigt die mit zusätzlichen Teilen versehenen Greifmittel
In dem Beispiel umfasst der Körper der Greifvorrichtung einen Druckluftzylinder 1 und ein Gehäuse 2. Auf der Kolbenstange 6 des Zylinders 1 ist ein sich bewegendes Mittel 7 befestigt, welches sich mit diesem bewegt, und um welches herum ein durch den Ausgang des hohlen Gegenstands hindurch einzuführendes Zwischenstück angeordnet ist, wobei das Stück mindestens zwei Greifmittel 4 umfasst. An dem Ende des sich bewegendes Mittel 7 befindet sich ein Spreizmittel 8 zum Spreizen der Greifmittel 4 nach außen zwecks Bereitstellens einer Greifwirkung an der Innenseite des Ausgangs des hohlen Gegenstands. Auf der Oberfläche des zu dem Ausgang des hohlen Gegenstands weisenden Körperteils befindet sich ein Abdichtmittel 9, in welchem eine Öffnung 10 ausgebildet ist, durch welche hindurch sich das sich bewegende Mittel 7 und das Zwischenstück erstrecken. Die Greifvorrichtung kann in einer solchen Weise nahe an den Ausgang 5 des hohlen Gegenstands heran gebracht werden, dass das sich bewegende Mittel 7 und das Zwischenstück in den Ausgang hineinragen. Die Spreizbewegung der Greifmittel 4 nach außen kann mit Hilfe des Spreizmittels 8 durch die Bewegung des sich bewegenden Mittels 7 von dem Ausgang 5 nach außen und dadurch stattfinden, dass die Vorderseite des Ausgangs 5 des hohlen Gegenstands durch Fortsetzung der Bewegung des sich bewegenden Mittels nach außen in straffe Anlage gegen das Abdichtmittel 9 kommen kann, sobald die Greifmittel gegen die Innenseite des Ausgangs angegriffen haben.
In dem beispielhaften Fall wird das Verfahren zur kombinierten Umsetzung aus der Maschine heraus und zur Dichtigkeitsprüfung der geblasenen Flaschen aus Kunststoff verwendet. Die Prüfung ist hier nicht gesondert beschrieben. Der Zweck des Druckluftzylinders 1 ist es, eine Hin- und Herbewegung zu bewerkstelligen. 1 zeigt eine Situation, in welcher sich die Greifmittel 4 des Zwischenstücks in geschlossener Position befinden. Durch die Bewegung des Zylinders 1 nach innen wird durch die Stange 7, die mit Gewinde versehen und an der Zylinderstange 6 befestigt ist, wobei an der mit Gewinde versehenen Stange das Spreizmittel 8 angebracht ist, eine klammerartige Bewegung der konischen Fläche der Greifmittel 4 nach außen zustande gebracht, wodurch sich die vorderen Enden der Mittel 4 öffnen. Dabei verhindert die Federkraft des flexiblen Mittels 12 immer noch, dass sich die Greifmittel 4 in der Bewegungsrichtung des Kolbens des Zylinders 1 bewegen (2). 3 zeigt eine Situation, in welcher sich das federartige Mittel 12 gebogen hat und dadurch bewirkt, dass sich die Greifmittel 4 parallel zu dem Zylinderkolben bewegen, und der Ausgang 5 des Produkts gegen das Abdichtmittel 9 abgedichtet wurde.
Die Teile der Greifmittel 4 auf der Seite des Zylinders 1 sind in einer solchen Weise konstruiert, dass sie beispielsweise mit dem flexiblen Mittel 12 verriegelt werden können. Auf diese Weise kann die Bewegung der Greifmittel 4 derart gestaltet werden, dass das Ergreifen möglich wird, ohne dass sich der Bereich der Greifmittel 4 auf der Seite des federartigen Mittels 12 in wesentlichem Maße spreizt. Die Öffnung 10 in der Mitte des Abdichtelements 9 ist vorzugsweise kleiner als der kleinste Ausgang 5 in den auf Dichtigkeit geprüften Gegenständen zum Abdichten der Ausgänge 5 von Produkten mit unterschiedlichen Durchmessern gegen das Abdichtelement 9. Dadurch wird ein sehr viel breiterer Bereich von Ausgängen 5 verschiedener Größen ermöglicht, die ohne Änderung an den Greifmitteln 4 ergriffen wie auch auf Dichtigkeit geprüft werden können. Es wurde praktisch festgestellt, dass man mit Hilfe verschiedener zusätzlicher Teile, die an den Greifmitteln 4 des Zwischenstücks angebracht werden, einen viel größeren Anwendungsbereich als beispielsweise mit der Lösung gemäß dem Patent FI 100825 erhalten kann. Der In nendurchmesser der hohlen Gegenstände kann ohne Konstruktionsänderungen an der Greifvorrichtung beispielsweise innerhalb des Bereichs von 10 bis 60mm liegen. Das ist ein sehr großer Vorteil beim Umrüsten der Greifvorrichtung gemäß der Erfindung auf vorhandene Maschinen. Der obere Teil von 4 zeigt ein Beispiel für eine Ausführungsform von Greifmitteln 21, die mit zusätzlichen Teilen 22 versehen sind, in einer Ansicht von unten, und der untere Teil zeigt eine Querschnittsansicht derselben. Die zusätzlichen Teile 22 sind mit Befestigungsschrauben 23 an den Greifmitteln befestigt. Bei dieser Ausführungsform sind drei Greifmittel vorhanden.
Mit Hilfe des gehäuseartigen Teils 2 der Greifvorrichtung gemäß dem Beispiel können die Greifmittel 4, das Spreizmittel 8 und das flexible Mittel 12 korrekt voreingestellt werden, und die oben genannten Teile in Bezug auf den Zylinder 1 können in korrekter Ausrichtung gehalten werden. Sollte beispielsweise als flexibles Mittel 12 eine Spiralfeder verwendet werden, erfolgt das Vorspannen beispielsweise durch Bemessen der Innenraumhöhe des Gehäuses 2 je nach Bedarf. Als Hilfsmittel kann ein einstellbares oder gesondert bemessenes Zwischenstück entgegen der Feder 12 verwendet werden.
Bei der Greifvorrichtung in dem Verfahren gemäß dem Beispiel ist das Teil 2 in einer solchen Weise mit dem Zylinder 1 verbunden, dass die Verbindung, beispielsweise durch Anbringen eines O-Rings 3 zwischen dem Ende des Zylinders 1 und dem Boden des Gehäuses 2, luftdicht ist. An der Seite des Gehäuses 2 sind in einem solchen Fall ein Druckluftverbinder 13 zum Zuführen des Prüfdrucks und ein Drucksensor 15 zur Überwachung von Druckänderungen angebracht. Das Abdichtelement 9 drückt luftdicht auf die Vorderseite des Gehäuses 2. Auf Grund der von dem flexiblen Mittel 12 vollzogenen Bewegung der Greifmittel 4 wird der Ausgang 5 des Produkts gegen das das Abdichtelement 9 gedrückt. Auf diese Weise erhält man einen luftdichten Hohlraum, der das Gehäuse 2 und den hohlen Gegenstand umfasst. Die bei der Prüfung verwendete Druckluft kann aus den Schlitzen zwischen den Greifmitteln 4 durch den Verbinder 13 hindurch in das Gehäuse 2 und in den hohlen Gegenstand strömen, wodurch eine auf der Druckänderung beruhende Dichtigkeitsprüfung vorgenommen werden kann.
Die bei der Greifvorrichtung gemäß der Erfindung verwendeten Greifmittel sind vorzugsweise an ihrer Außenfläche geriffelte, metallische Klauen, die sogar eine solch große Menge wie Hunderttausende Arbeitszyklen aushalten, was ein sehr großer Vorteil im Vergleich zu der Nutzungsdauer von etwa 10 000 Arbeitszyklen von Lösungen nach dem Stand der Technik ist. Ein anderer Vorteil ist der verhältnismäßig kleine Greifbereich, der zwischen der Außenfläche der Greifmittel 4 und der Innenfläche des Ausgangs ausgebildet ist und durch die Riffelung der Außenfläche der Greifmittel verkleinert wird, was heißt, dass an der Greifstelle kein sehr großer Totraum gebildet wird, in dessen Innern verborgene Fehler verbleiben könnten. Bei der Lösung gemäß dem Patent Nr. FI 100825 bildet ein Greifschaft aus Silicon einen ziemlich großen Greifbereich mit der Innenfläche des Ausgangs, wodurch Fehler in dem Greifbereich leicht unbemerkt bleiben können, da das Silicon diese während der Prüfphase abdichtet.

Claims

Anordnung zum Ergreifen des Ausgangs (5) eines hohlen Gegenstands an der Innenseite des Ausgangs und zum Abdichten des Ausgangs zur Dichtigkeitsprüfung, wobei die Anordnung mindestens eine Greifvorrichtung umfasst, die ein Körperteil (1, 2) umfasst, mit welchem ein sich bewegendes Mittel (7) verbunden ist, das sich in Bezug auf das Körperteil bewegen kann, wobei um das sich bewegende Mittel herum ein durch den Ausgang des hohlen Gegenstands hindurch einzuführendes Zwischenstück angeordnet ist und das Stück mindestens zwei Greifmittel (4) umfasst, sich an dem Ende des sich bewegendes Mittels (7) ein Spreizmittel (8) zum Spreizen der Greifmittel (4) nach außen zwecks Bereitstellens einer Greifwirkung an der Innenseite des Ausgangs des hohlen Gegenstands befindet, sich auf der zu dem Ausgang des hohlen Gegenstands weisenden Fläche des Körperteils ein Abdichtmittel (9) befindet, in dem eine Öffnung (10) ausgebildet ist, durch welche das sich bewegende Mittel (7) und das Zwischenstück verlaufen, wobei die Greifvorrichtung in einer solchen Weise nahe an den Ausgang (5) des hohlen Gegenstands heran gebracht werden kann, dass das sich bewegende Mittel (7) und das Zwischenstück in den Ausgang (5) hinein ragen, und die nach außen spreizende Bewegung der Greifmittel (4) mit Hilfe des Spreizmittels (8) durch die Bewegung des sich bewegenden Mittels (7) von dem Ausgang nach außen stattfinden kann und die Vorderseite des Ausgangs (5) des hohlen Gegenstands durch Fortsetzen der Bewegung des sich bewegenden Mittels (7) nach außen in straffe Anlage gegen das Abdichtmittel (9) gebracht werden kann, sobald die Greifmittel (4) gegen die Innenseite des Ausgang gegriffen haben.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Greifvorrichtung einen Pneumatikzylinder (1) umfasst, an dessen Kolbenstange (6) ein sich bewegendes Mittel (7) befestigt ist, das sich mit dieser bewegt.
Anordnung nach Anspruch 2, wobei zwischen dem Zylinder (1) und den Greifmitteln (4) ein federartiges Mittel (12) angeordnet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die anfängliche Öffnung der Greifmittel (4) einstellbar ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die für den Greifvorgang angewandte Kraft einstellbar ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Anordnung mehrere Greifvorrichtungen umfasst.
Anordnung nach einem der obigen Ansprüche, wobei die Greifmittel der Greifvorrichtung aus Metall sind.
Verfahren zum Ergreifen des Ausgangs (5) eines hohlen Gegenstands und zum Abdichten des Ausgangs zur Dichtigkeitsprüfung, wobei der Greifvorgang bei diesem Verfahren von der Innenseite des Ausgangs aus erfolgt, wobei für den Greifvorgang eine Greifvorrichtung verwendet wird, die ein Körperteil (1, 2) umfasst, mit welchem ein sich bewegendes Mittel (7) verbunden ist, das sich in Bezug auf das Körperteil bewegen kann, wobei um das sich bewegende Mittel herum ein durch den Ausgang des hohlen Gegenstands hindurch einzuführendes Zwischenstück angeordnet ist und das Stück mindestens zwei Greifmittel (4) umfasst, sich an dem Ende des sich bewegendes Mittels (7) ein Spreizmittel (8) zum Spreizen der Greifmittel (4) nach außen zwecks Bereitstellens einer Greifwirkung an der Innenseite des Ausgangs des hohlen Gegenstands befindet, sich auf der zu dem Ausgang des hohlen Gegenstands weisenden Fläche des Körperteils ein Abdichtmittel (9) befindet, in dem eine Öffnung (10) ausgebildet ist, durch welche das sich bewegende Mittel (7) und das Zwischenstück verlaufen, wobei die Greifvorrichtung bei diesem Verfahren in einer solchen Weise nahe an den Ausgang (5) des hohlen Gegenstands heran gebracht werden kann, dass das sich bewegende Mittel (7) und das Zwischenstück in den Ausgang (5) hinein ragen, und die nach außen spreizende Bewegung der Greifmittel (4) mit Hilfe des Spreizmittels (8) durch die Bewegung des sich bewegenden Mittels (7) von dem Ausgang nach außen stattfinden kann und die Vorderseite des Ausgangs (5) des hohlen Gegenstands durch Fortsetzen der Bewegung des sich bewegenden Mittels (7) nach außen in straffe Anlage gegen das Abdichtmittel (9) gebracht werden kann, sobald die Greifmittel (4) gegen die Innenseite des Ausgang gegriffen haben.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die bei dem Verfahren verwendete Greifvorrichtung einen Pneumatikzylinder (1) umfasst, an dessen Kolbenstange (6) ein sich bewegendes Mittel (7) befestigt ist, das sich mit dieser bewegt.