EP2524873A1 - Vorrichtung zum Öffnen bzw. Schließen eines Spannverschlusses - Google Patents

Vorrichtung zum Öffnen bzw. Schließen eines Spannverschlusses Download PDF

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EP2524873A1
EP2524873A1 EP12168464A EP12168464A EP2524873A1 EP 2524873 A1 EP2524873 A1 EP 2524873A1 EP 12168464 A EP12168464 A EP 12168464A EP 12168464 A EP12168464 A EP 12168464A EP 2524873 A1 EP2524873 A1 EP 2524873A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
clamping
clamping lever
magnetic
guide
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12168464A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Khu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gebr Reichsfeld & Co Og GmbH
Original Assignee
Gebr Reichsfeld & Co Og GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gebr Reichsfeld & Co Og GmbH filed Critical Gebr Reichsfeld & Co Og GmbH
Publication of EP2524873A1 publication Critical patent/EP2524873A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B7/00—Closing containers or receptacles after filling
    • B65B7/16—Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons
    • B65B7/28—Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons by applying separate preformed closures, e.g. lids, covers
    • B65B7/2842—Securing closures on containers

Definitions

  • the invention relates to a device for opening or closing a clamping closure, which has a pivotable between a closed position and an open position clamping lever, with a voltage applied to the clamping lever of the clamp closure, magnetic entrainment for pivoting the clamping lever between the closed and the open position.
  • the capping machine for closing a bucket-shaped container with a lid known in which a clamping ring is tensioned by folding a pivotable closure to the lid or the container edge.
  • the capping machine has a magnetic fastener engaging the closure, which is arranged hingedly at the free end of a pivotable pulling lever.
  • a spring-loaded pin may be provided which engages under the closure.
  • a device for closing wide-mouth drums with a clamping ring is provided.
  • the locking device in this case has a stationary stop jaw, which cooperates with a pivotable closing jaw.
  • the jaws are interconnected by a jaw hinge and together form a circular receptacle for the locking system.
  • a closing lever is pivotally mounted perpendicular to the plane of the clamping ring. The closing lever is actuated by means of a pneumatic cylinder at the pivot point.
  • the object of the present invention is to provide a comparison with the prior art improved device of the type mentioned, with which the magnetic opening or closing of clamping closures, in particular of clamping ring closures, reliably enabled.
  • the magnetically active carrier element is displaceable over the guide along a predetermined path, which at least approximately corresponds to the path described by the clamping lever when opening or closing the closure.
  • this ensures reliable contact between the magnetic carrier element and the magnetizable clamping lever, so that the closure can be reliably transferred between the closed and open positions.
  • the driving element along the path defined by the guide slipping or detachment of the magnetic carrier element against the closure is largely prevented.
  • the achievement of the open position can be reliably ensured.
  • an adaptation or approach of the web to the respective closing or opening movement of the clamping lever can take place, which thus can follow a comparatively complicated, at least partially deviating from a circular arc curve path.
  • the path described by the clamping lever during opening or closing results from a pivoting movement of the clamping lever, which is superimposed on a translational movement of the clamping lever, resulting from the change in the diameter of the clamping ring when moving the clamping lever.
  • the guide defines a superposition of a pivoting movement and a translational movement of the clamping lever at least approximately corresponding path. Accordingly, the magnetic entrainment is moved when opening or closing the clamping lever along a path which substantially corresponds to the movement described by the clamping lever, resulting from the pivoting of the clamping lever with simultaneous displacement of the center point of the clamping lever.
  • one of the closing or opening movement of the clamping lever adapted track can be determined via the guide, which can also differ from a continuous circular arc-shaped course.
  • the path defined by the guide for the entrainment element has two curved sections connected to one another via a rectilinear section.
  • the magnetic entrainment element is connected via a force transmission element to a drive, in particular a pneumatic linear drive.
  • the power transmission element is adapted for transmitting power from the drive to the driving element to move the magnetic driving element along the predetermined path.
  • the magnetic driving element is coupled to the power transmission element.
  • the force transmission element is mounted in the guide, the guided movement of the force transmission element in the guide can be converted into a displacement of the magnetic entrainment element along the predetermined path, at least approximately corresponding to the opening or closing movement of the tension lever.
  • the magnetic entrainment element stored directly in a guide. In this case, a leadership of the power transmission element is not required.
  • a force transmission element which is movable transversely to its longitudinal extent is preferably provided.
  • the force transmission element is mounted in at least one guide rail, preferably in two opposite guide rails, the guide.
  • the at least one guide rail has a substantially U-shaped cross-section.
  • the power transmission element between two opposing U-shaped guide rails is arranged, which form a receptacle for the power transmission element.
  • a link chain preferably a bolt or roller chain
  • This is a chain, which is movable transversely to its longitudinal extent and consists of individual, interconnected chain links.
  • the articulated chain preferably designed as a bolt or roller chain is advantageously displaceable along a curved path within the guide.
  • the link chain is a mechanically stable design, with which malfunction (pinching or spreading in the guide, etc.) can be reliably prevented.
  • the magnetic entrainment element If the magnetic entrainment element is connected via a joint to a free end of the force transmission element, the magnetic entrainment element can reliably remain in contact with the tensioning lever when opening the tension closure, thereby ensuring a suitable magnetic force transmission to the tensioning lever.
  • the magnetic driving element has a substantially corresponding to a facing outside of the clamping lever curved contact surface.
  • the particular jaw-shaped driving element may have a concave contact surface, which can be applied over its entire surface to a corresponding, convex outer side of the locking lever.
  • the magnetic entrainment element has at least one permanent magnet, in particular a plurality of, preferably three, permanent magnets.
  • the magnetic field strength of the at least one permanent magnet depends on the torque required to open the clamping lever.
  • a suitable magnetic force in particular a plurality of such permanent magnets can be provided, which are expediently received in corresponding recesses of the magnetic carrier element.
  • a single, comparatively large permanent magnet is provided.
  • the magnetic entrainment element can be made entirely of a magnetic material, wherein a mold adapted to the tensioning lever is preferably produced by erosion.
  • the at least one permanent magnet is arranged adjacent to the contact surface of the magnetic entrainment element. In this way, a comparatively large holding force can be applied to the clamping lever.
  • a preferably substantially annular retaining element is provided with a particular V-shaped recess for receiving a clamping ring of the clamping closure, wherein the recess of the retaining element has a circumference of the clamping ring or a translational movement of the clamping lever limited when opening.
  • the in Fig. 1 and 2 shown tension lock 1 has a per se open clamping ring 1 'with two free end portions 2, 3, wherein at one end portion 3, a clamping lever 4 is mounted.
  • the tensioning lever 4 is about a perpendicular to the plane of Fig. 1 extending axis 4 'pivotally mounted.
  • a connecting arm 5 is pivotally mounted about an axis 4 'parallel to the axis 5'.
  • the connecting arm 5 has a fixing portion 6, which is attached via a rivet or welded joint 6 'at the end portion 2 of the clamping ring 1'.
  • the tensioning lever 4 is further connected to a fastening profile 7, which is attached via a rivet or welded connection at the end portion 3 of the clamping ring 1 '.
  • FIG. 1 shown position of the clamping lever 4 is in an open position. By pivoting the clamping lever 4 in the direction of arrow 8, the tension lock 1 is transferred to the closed position.
  • the free end portions 2, 3 of the clamping ring 1 ' are approximated to each other to clamp a container lid (not shown) enclosed by the clamping ring 1'.
  • the container lid is used to close a (also not shown) bucket-shaped container.
  • an opening 10 in the clamping lever 4 can be seen, which is provided for receiving a corresponding (not shown) Splints, which secures the clamping lever 4 in its closed position by a positive connection with a tab 12 of the mounting profile 7.
  • the clamping ring 1 ' has a substantially U-shaped cross-sectional profile; the clamping lever 4 is formed according to the clamping ring 1 'substantially U-shaped, so that the clamping lever 4 in the closed position, the clamping ring 1' can engage around.
  • the attachment and tightening of the container lid 7 on the container is usually carried out with an automatic closing system, which has several stations for performing the individual assembly steps.
  • An example of such a closure system is in AT 005 904 U1 discloses the contents of which are hereby incorporated by reference.
  • Fig. 4 shows (with respect to the operating position seen from below) a device 13 for opening or closing of Fig. 1
  • the device 13 can in particular form a station in an automatic closing system for the standard assembly of containers.
  • the device 13 has a magnetic Driving element 14 which is applied to the clamping lever 4 of the clamping closure 1.
  • the magnetic driving element 14 is retracted, whereby the (magnetizable) clamping lever 4 is taken to reach the open position.
  • the magnetic driving element is extended, whereby the clamping lever 4 in the closed position (see. Fig. 6a ) is pressed.
  • the opening and closing of the clamping closure 1 is accomplished solely by a magnetic interaction between the magnetic driving element 14 and the magnetizable (metal) clamping lever 4, whereby a considerable simplification compared to the mechanical solutions usually used can be achieved.
  • Fig. 4 how out Fig. 4 can be seen, the magnetic driving element 14 in the embodiment shown, the device 13 by means of a guide 15 along one of the opening or closing movement of the clamping lever 4 approximated, deviating from a continuous circular arc curve path 15a (see. Fig. 6a . 6b ) so that the magnetic entrainment element 14 during the opening or closing operation can essentially follow the trajectory described by the tensioning lever 4.
  • the path 15a defined by the guide 15 essentially corresponds to a superimposition of the pivoting movement of the tensioning lever 4 with that translational movement of the tensioning lever 4, which results from tensioning or releasing the tensioning ring 1 'during closing or opening of the tensioning ring closure.
  • the web 15a for the driving element 14 in the embodiment shown at least one arcuately curved portion 15 ', which is connected via a rectilinear portion 15 "with another arcuate portion 15' curved portions 15 'are assigned to the beginning or the end of the opening movement of the clamping lever 4.
  • the experimentally determined path 15a has proved to be an expedient approximation of the curve described on opening the tension lock 1 by the tensioning lever 4 in order to ensure reliable contact between the magnetic entrainment element 14 and the tensioning lever 4 during the opening or closing operation, cf. also Fig. 6 ,
  • the guide 15 defines a substantially corresponding to the opening or closing movement of the clamping lever 4 curved path 15a with a steady course.
  • the magnetic driving element 14 is connected via a hinge 16 pivotally connected to a power transmission element 17, which in turn is coupled to a drive 18.
  • a (preferably pneumatically actuated) linear drive with a cylinder-piston unit 19 is provided as drive 18 in the illustrated embodiment.
  • the power transmission element 17 is displaced with the attached magnetic carrier element 14 in the guide 15;
  • the clamping lever 4 is thereby opened or closed.
  • the guide 15 has two opposite guide rails 20, which are held by connecting elements 20 'at a distance from each other.
  • the guide rails 20 each have a substantially U-shaped cross-section, wherein between the guide rails 20, a receptacle for the therein mounted, substantially corresponding force transmission element 17 is formed.
  • the guide 15, as well as the drive 18, are mounted on a plate 13 '.
  • the force transmission element 17 is designed as a link chain 17 '(in this case as a bolt or roller chain), which has individual, interconnected chain links 21.
  • the link chain 17 ' is one-dimensionally movable transversely to the longitudinal direction of the chain links 21 to ensure that the link chain 17' is displaceable along the sectionally curved track 15 'predetermined by the guide 15; on the other hand, the link chain 17 'in Lengthwise of the chain links 21 immovable, whereby a stable, reliable storage of the power transmission element 17 in the guide 15 can be achieved.
  • the magnetic carrier element 14 has a concavely curved contact surface 14 'for engagement with a convexly curved outer side of the clamping lever 4.
  • the magnetic entrainment element 14 preferably has a plurality of (in the illustrated embodiment, three) permanent magnets 22 which are adjacent to the contact surface 14 'in corresponding recesses 23 of the magnetic driving element 14 are arranged.
  • the magnetic carrier element 14 may be made of a magnetized material.
  • a centering or supporting element 24 can be seen with which the (not visible) container lid is supported or centered from below with respect to the operating position.
  • a substantially annular retaining element 25 is further provided for securing the tension lock 1 in the mounting position.
  • the holding element 25 has a (in the embodiment shown) V-shaped recess 26 for receiving the clamping ring 1 '.
  • the expanding clamping ring 1 ' is received in the recess 16.
  • Fig. 6 the device 13 described above is schematically in the closed position of the clamping lever 4 ( Fig. 6a ) or in the open position of the clamping lever 4 ( Fig. 6b ).
  • the guide 15 defines as before
  • the path 15a composed of the arcuate sections 15 'and the rectilinear section 15 "extending therebetween achieves the guidance of the magnetic entrainment element 14 during the opening or closing operation 15f, which serve to guide the force transmission element 17 or to connect the force transmission element 17 to the drive 18.
  • the web 15a is adjoined by a rectilinear section 15b, which merges into a rectilinear section 15d via an arcuately curved section 15c which is connected via a further circular-arc-shaped section 15d to a further rectilinear section 15e which leads to the drive 18.
  • the circular-arc-shaped sections 15c, 15e of the track 15 'thus cause a deflection of the force flow via the force transmission element 17 by a total of substantially 180 °.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Vorrichtung (13) zum Öffnen bzw. Schließen eines Spannverschlusses (1), der einen zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verschwenkbaren Spannhebel (4) aufweist, mit einem am Spannhebel (4) des Spannverschlusses (1) anlegbaren, magnetischen Mitnahmeelement (14) zum Verschwenken des Spannhebels (4) zwischen der Schließ- und der Offenstellung, wobei zur Nachbildung einer vom Spannhebel (4) beim Öffnen beschriebenen Kurve das magnetische Mitnahmeelement (14) mittels einer Führung (15) entlang einer von einer durchgehend kreisbogenförmigen Kurve abweichenden Bahn (15a) verschieblich gelagert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Öffnen bzw. Schließen eines Spannverschlusses, der einen zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verschwenkbaren Spannhebel aufweist, mit einem am Spannhebel des Spannverschlusses anlegbaren, magnetischen Mitnahmeelement zum Verschwenken des Spannhebels zwischen der Schließ- und der Offenstellung.
  • Aus der EP 1 028 066 A2 ist eine Verschließmaschine zum Verschließen eines eimerförmigen Behälters mit einem Deckel bekannt, bei welcher ein Spannring durch Umlegen eines verschwenkbaren Verschlusses um den Deckel bzw. den Behälterrand gespannt wird. Hierfür weist die Verschließmaschine einen den Verschluss ergreifenden Magnethalter auf, der gelenkig am freien Ende eines verschwenkbaren Zughebels angeordnet ist. Zur Unterstützung des Magnethalters beim Öffnen des Verschlusses kann zudem ein gefederter Stift vorgesehen sein, der unter den Verschluss eingreift.
  • Die Anordnung eines Magnethalters an einem verschwenkbaren Zughebel hat sich in der Praxis nachteiligerweise als nicht ausreichend präzise erwiesen, um schwergängige Verschlüsse zuverlässig zu öffnen, ohne hierfür zusätzliche mechanische Bauteile vorzusehen. Zudem kann die Verschwenkung des Magnethalters entlang der vom Zughebel vorgegebenen, kreisbogenförmigen Bahn nachteiligerweise derart von der vom Spannhebel beim Öffnungs- bzw. Schließvorgang beschriebenen Bewegung abweichen, dass der Kontakt zwischen dem Magnethalter und dem Spannhebel geschwächt wird bzw. verlorengeht.
  • Im Stand der Technik sind zudem andersartige Öffnungsmechanismen für solche Verschlüsse bekannt.
  • In der DE 197 23 239 A1 ist beispielsweise eine Vorrichtung zum Anbringen von mit Kniehebelriemen versehenen Deckeln an offenen Behälterkörpern offenbart, bei welcher ein Kniehebelöffnungsarm zum Öffnen des Kniehebelriemens mittels eines Pneumatikzylinders radial nach außen verschoben wird.
  • In der DD 254 300 A3 ist eine Vorrichtung zum Verschließen von Weithalsfässern mit einem Spannring vorgesehen. Die Schließvorrichtung weist hierbei eine ortsfeste Anschlagbacke auf, welche mit einer verschwenkbaren Schließbacke zusammenwirkt. Die Backen sind durch ein Backenscharnier miteinander verbunden und bilden zusammen eine kreisförmige Aufnahme für das Verschlusssystem. Im vorderen Teil der Anschlagbacke ist ein Schließhebel senkrecht zur Ebene des Spannrings schwenkbar gelagert. Der Schließhebel wird mittels eines Pneumatikzylinders am Schwenkpunkt betätigt.
  • Demzufolge besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung der eingangs angeführten Art zu schaffen, mit welcher das magnetische Öffnen bzw. Schließen von Spannverschlüssen, insbesondere von Spannring-Verschlüssen, zuverlässig ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird bei der Vorrichtung der eingangs angeführten Art dadurch gelöst, dass zur Nachbildung einer vom Spannhebel beim Öffnen beschriebenen Kurve das magnetische Mitnahmeelement mittels einer Führung entlang einer von einer durchgehend kreisbogenförmigen Kurve abweichenden Bahn verschieblich gelagert ist.
  • Demnach ist das magnetisch wirksame Mitnahmeelement über die Führung entlang einer vorgegebenen Bahn verschiebbar, welche der vom Spannhebel beim Öffnen bzw. Schließen des Verschlusses beschriebenen Bahn zumindest näherungsweise entspricht. Beim Öffnungs- bzw. Schließvorgang wird hierdurch ein sicherer Kontakt zwischen dem magnetischen Mitnahmeelement und dem magnetisierbaren Spannhebel gewährleistet, so dass der Verschluss zuverlässig zwischen Schließ- und Offenstellung überführbar ist. Beim Verschieben des Mitnahmeelements entlang der von der Führung festgelegten Bahn wird ein Abrutschen bzw. Ablösen des magnetischen Mitnahmeelements gegenüber dem Verschluss weitestgehend verhindert. Somit kann auch für schwergängige Verschlüsse, welche die Aufbringung einer höheren Magnetkraft erfordern, zuverlässig das Erreichen der Offenstellung sichergestellt werden. Durch entsprechende Ausgestaltung der Führung kann eine Anpassung bzw. Annäherung der Bahn an die jeweilige Schließ- bzw. Öffnungsbewegung des Spannhebels erfolgen, welche somit einer vergleichsweise komplizierten, zumindest abschnittsweise von einer kreisbogenförmigen Kurve abweichenden Bahn folgen kann.
  • Im Fall eines Spannringverschlusses resultiert die vom Spannhebel beim Öffnen bzw. Schließen beschriebene Bahn aus einer Verschwenkbewegung des Spannhebels, welcher eine translatorische Bewegung des Spannhebels überlagert ist, die sich aus der Veränderung des Durchmessers des Spannrings beim Umlegen des Spannhebels ergibt. Demzufolge ist es zum Öffnen bzw. Schließen eines Spannringverschlusses von Vorteil, wenn die Führung eine einer Überlagerung einer Verschwenkbewegung und einer translatorischen Bewegung des Spannhebels zumindest näherungsweise entsprechende Bahn festlegt. Demnach wird das magnetische Mitnahmeelement beim Öffnen bzw. Schließen des Spannhebels entlang einer Bahn verschoben, welche im Wesentlichen der durch den Spannhebel beschriebenen Bewegung entspricht, die aus der Verschwenkung des Spannhebels bei gleichzeitiger Verschiebung des Mittelpunkts des Spannhebels resultiert. Somit kann über die Führung eine der Schließ- bzw. Öffnungsbewegung des Spannhebels angepasste Bahn festgelegt werden, welche auch von einem durchgehend kreisbogenförmigen Verlauf abweichen kann.
  • Zur Führung des Spannhebels beim Öffnen eines Spannringverschlusses ist es günstig, wenn die von der Führung festgelegte Bahn für das Mitnahmeelement zwei über einen geradlinigen Abschnitt miteinander verbundene bogenförmige Abschnitte aufweist.
  • Zum automatischen Öffnen bzw. Verschließen des Spannverschlusses ist es günstig, wenn das magnetische Mitnahmeelement über ein Kraftübertragungselement mit einem Antrieb, insbesondere einem pneumatischen Linearantrieb, verbunden ist. Das Kraftübertragungselement ist zur Kraftübertragung vom Antrieb auf das Mitnahmeelement eingerichtet, um das magnetische Mitnahmeelement entlang der vorgegebenen Bahn zu verschieben. Hierfür ist das magnetische Mitnahmeelement mit dem Kraftübertragungselement gekoppelt. Wenn das Kraftübertragungselement in der Führung gelagert ist, kann die geführte Bewegung des Kraftübertragungselements in der Führung in eine Verschiebung des magnetischen Mitnahmeelements entlang der festgelegten, zumindest näherungsweise der Öffnungs- bzw. Schließbewegung des Spannhebels entsprechenden Bahn umgesetzt werden. Bei einer alternativen Ausführungsform ist das magnetische Mitnahmeelement direkt in einer Führung gelagert. In diesem Fall ist eine Führung des Kraftübertragungselements nicht erforderlich. Um eine Verschiebung des Kraftübertragungselements entlang einer gekrümmten Bahn zu ermöglichen, ist vorzugsweise ein quer zu seiner Längserstreckung bewegliches Kraftübertragungselement vorgesehen.
  • Um das Kraftübertragungselement auf eine von der Führung festgelegte Bahn zu zwingen, ist es günstig, wenn das Kraftübertragungselement in zumindest einer Führungsschiene, vorzugsweise in zwei gegenüberliegenden Führungsschienen, der Führung gelagert ist.
  • Zur verschieblichen Lagerung des Kraftübertragungselements ist es insbesondere von Vorteil, wenn die zumindest eine Führungsschiene einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Kraftübertragungselement zwischen zwei gegenüberliegenden U-förmigen Führungsschienen angeordnet, welche eine Aufnahme für das Kraftübertragungselement bilden.
  • Zur Kraftübertragung zwischen dem Antrieb und dem magnetischen Mitnahmeelement ist es günstig, wenn als Kraftübertragungselement eine Gelenkkette, vorzugsweise eine Bolzen- oder Rollenkette, vorgesehen ist. Hierbei handelt es sich um eine quer zu ihrer Längserstreckung bewegliche Kette aus einzelnen, miteinander verbundenen Kettengliedern. Die bevorzugt als Bolzen- oder Rollenkette ausgeführte Gelenkkette ist vorteilhafterweise entlang einer gekrümmten Bahn innerhalb der Führung verschiebbar. Zudem stellt die Gliederkette eine mechanisch stabile Ausführung dar, mit welcher Fehlfunktionen (Einklemmen bzw. Verspreizen in der Führung etc.) zuverlässig verhindert werden können.
  • Wenn das magnetische Mitnahmeelement über ein Gelenk mit einem freien Ende des Kraftübertragungselements verbunden ist, kann das magnetische Mitnahmeelement beim Öffnen des Spannverschlusses zuverlässig mit dem Spannhebel in Kontakt bleiben, wodurch eine zweckmäßige magnetische Kraftübertragung auf den Spannhebel gewährleistet wird.
  • Zur Verbesserung der magnetischen Kraftübertragung auf den Spannhebel ist es von Vorteil, wenn das magnetische Mitnahmeelement eine im Wesentlichen entsprechend einer zugewandten Außenseite des Spannhebels gekrümmte Anlagefläche aufweist. Hierfür kann das insbesondere backenförmige Mitnahmeelement eine konkave Anlagefläche aufweisen, welche vollflächig an einer entsprechenden, konvexen Außenseite des Verschlusshebels angelegt werden kann.
  • Zur Erzielung einer zweckmäßigen magnetischen Kraftwirkung ist es günstig, wenn das magnetische Mitnahmeelement zumindest einen Permanentmagnet, insbesondere mehrere, vorzugsweise drei, Permanentmagnete aufweist. Die magnetische Feldstärke des zumindest einen Permanentmagneten richtet sich nach dem zum Öffnen des Spannhebels erforderlichen Drehmoment. Zur Aufbringung einer geeigneten Magnetkraft können insbesondere mehrere solche Permanentmagnete vorgesehen sein, welche zweckmäßigerweise in entsprechenden Aussparungen des magnetischen Mitnahmeelements aufgenommen sind. Bei einer alternativen Ausführung des magnetischen Mitnahmeelements ist ein einziger, vergleichsweise großer Permanentmagnet vorgesehen. Zudem kann gemäß einer weiteren Ausführungsform das magnetische Mitnahmeelement insgesamt aus einem magnetischen Material hergestellt sein, wobei eine dem Spannhebel angepasste Form vorzugsweise durch Erosion erzeugt wird.
  • Da die magnetische Feldstärke eines Magneten mit der Entfernung rasch abnimmt, ist es von Vorteil, wenn der zumindest eine Permanentmagnet benachbart der Anlagefläche des magnetischen Mitnahmeelements angeordnet ist. Hierdurch kann eine vergleichsweise große Haltekraft am Spannhebel aufgebracht werden.
  • Zur Sicherung des Spannverschlusses in der Montageposition ist es günstig, wenn ein vorzugsweise im Wesentlichen ringförmiges Halteelement mit einer insbesondere V-förmigen Ausnehmung zur Aufnahme eines Spannrings des Spannverschlusses vorgesehen ist, wobei die Ausnehmung des Halteelements einen Umfang des Spannrings bzw. eine translatorische Bewegung des Spannhebels beim Öffnen begrenzt.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen, auf die sie jedoch nicht beschränkt sein soll, noch weiter erläutert. Im Einzelnen zeigen in der Zeichnung:
    • Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht eines bekannten Spannverschlusses mit einem zwischen einer Schließ- und einer Offenstellung positionierbaren Spannhebel, der an einem Spannring befestigt ist;
    • Fig. 2 eine Ansicht des aus Fig. 1 ersichtlichen Spannverschlusses in größerem Maßstab;
    • Fig. 3 eine Ansicht des aus Fig. 1 ersichtlichen Spannrings in größerem Maßstab;
    • Fig. 4 eine schaubildliche Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Öffnen bzw. Schließen des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Spannverschlusses mittels eines magnetischen Mitnahmeelements;
    • Fig. 5 eine Ansicht eines ringförmigen Halteelements für den in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Spannverschluss;
    • Fig. 6a eine schematische Ansicht der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung, wobei das magnetische Mitnahmeelement in einer Schließstellung des Spannverschlusses am Spannhebel anliegt; und
    • Fig. 6b eine schematische Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 3a, wobei das magnetische Mitnahmeelement zum Öffnen des Spannverschlusses mittels einer Führung entlang einer vorgegebenen Bahn verschoben wurde.
  • Der in Fig. 1 und 2 gezeigte Spannverschluss 1 weist einen an sich offenen Spannring 1' mit zwei freien Endabschnitten 2, 3 auf, wobei am einen Endabschnitt 3 ein Spannhebel 4 angebracht ist. Der Spannhebel 4 ist um eine senkrecht zur Zeichenebene von Fig. 1 verlaufende Achse 4' schwenkbar gelagert. Am Spannhebel 4 ist ein Verbindungsarm 5 um eine zur Achse 4' parallele Achse 5' schwenkbar gelagert. Der Verbindungsarm 5 weist einen Befestigungsabschnitt 6 auf, der über eine Niet- oder Schweißverbindung 6' am Endabschnitt 2 des Spannrings 1' befestigt ist. Der Spannhebel 4 ist weiters mit einem Befestigungsprofil 7 verbunden, das über eine Niet- oder Schweißverbindung am Endabschnitt 3 des Spannrings 1' befestigt ist.
  • In der in Fig. 1 gezeigten Stellung liegt der Spannhebel 4 in einer Offenstellung vor. Durch Verschwenken des Spannhebels 4 in Pfeilrichtung 8 wird der Spannverschluss 1 in die Schließstellung überführt. Beim Schließen des Spannverschlusses 1 werden die freien Endabschnitte 2, 3 des Spannrings 1' aneinander angenähert, um einen vom Spannring 1' eingeschlossenen (nicht gezeigten) Behälterdeckel zu verspannen. Der Behälterdeckel dient zum Verschließen eines (ebenfalls nicht gezeigten) eimerförmigen Behälters. Weiters ist in Fig. 1 eine Öffnung 10 im Spannhebel 4 ersichtlich, welche zur Aufnahme eines entsprechenden (nicht gezeigten) Splints vorgesehen ist, welcher durch eine formschlüssige Verbindung mit einer Lasche 12 des Befestigungsprofils 7 den Spannhebel 4 in seiner geschlossenen Stellung sichert.
  • Wie aus Fig. 3 ersichtlich, weist der Spannring 1' ein im Wesentlichen U-förmiges Querschnittsprofil auf; der Spannhebel 4 ist entsprechend dem Spannring 1' im Wesentlichen U-förmig ausgebildet, so dass der Spannhebel 4 in der Schließstellung den Spannring 1' umgreifen kann.
  • Das Anbringen und Verspannen des Behälterdeckels 7 am Behälter erfolgt üblicherweise mit einer automatischen Verschließanlage, welche mehrere Stationen zur Durchführung der einzelnen Montageschritte aufweist. Ein Beispiel für eine solche Verschließanlage ist in der AT 005 904 U1 offenbart, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
  • Fig. 4 zeigt (bezogen auf die Betriebsposition von unten gesehen) eine Vorrichtung 13 zum Öffnen bzw. Schließen des aus Fig. 1 ersichtlichen Spannverschlusses 1. Die Vorrichtung 13 kann insbesondere eine Station in einer automatischen Verschließanlage zur serienmäßigen Montage von Behältern bilden.
  • Wie aus Fig. 4 ersichtlich, weist die Vorrichtung 13 ein magnetisches Mitnahmeelement 14 auf, das am Spannhebel 4 des Spannverschlusses 1 angelegt ist. Zum Überführen des Spannhebels 4 in die Offenstellung (vgl. Fig. 6b) wird das magnetische Mitnahmeelement 14 eingefahren, wodurch der (magnetisierbare) Spannhebel 4 bis zum Erreichen der Offenstellung mitgenommen wird. Zum Schließen des Spannverschlusses 1 wird das magnetische Mitnahmeelement ausgefahren, wodurch der Spannhebel 4 in die Schließstellung (vgl. Fig. 6a) gedrückt wird. Somit wird das Öffnen bzw. Schließen des Spannverschlusses 1 allein über eine magnetische Wechselwirkung zwischen dem magnetischen Mitnahmeelement 14 und dem magnetisierbaren (Metall-)Spannhebel 4 bewerkstelligt, wodurch eine erhebliche Vereinfachung gegenüber den üblicherweise verwendeten mechanischen Lösungen erzielbar ist.
  • Es wurden zwar bereits Magnetöffner zum Öffnen von Spannring-Verschlüssen vorgeschlagen, welche jedoch nicht immer (beispielsweise bei schwergängigen Verschlüssen) zuverlässig funktionierten; dabei hat sich insbesondere ein mangelhafter Kontakt zwischen dem Magnetöffner und dem Spannhebel 4 während des Öffnungsvorgangs als problematisch erwiesen. Zudem waren die bekannten Magnetöffner auf eine Verschwenkung entlang einer Kreisbahn beschränkt.
  • Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist das magnetische Mitnahmeelement 14 in der gezeigten Ausführung der Vorrichtung 13 mittels einer Führung 15 entlang einer der Öffnungs- bzw. Schließbewegung des Spannhebels 4 angenäherten, von einer durchgehend kreisbogenförmigen Kurve abweichenden Bahn 15a (vgl. Fig. 6a, 6b) verschieblich gelagert, so dass das magnetische Mitnahmeelement 14 beim Öffnungs- bzw. Schließvorgang im Wesentlichen der vom Spannhebel 4 beschriebenen Trajektorie folgen kann. Die von der Führung 15 definierte Bahn 15a entspricht dabei im Wesentlichen einer Überlagerung der Verschwenkbewegung des Spannhebels 4 mit jener translatorischen Bewegung des Spannhebels 4, die aus dem Spannen bzw. Entlasten des Spannrings 1' beim Schließen bzw. Öffnen des Spannringverschlusses resultiert. Hierfür weist die Bahn 15a für das Mitnahmeelement 14 in der gezeigten Ausführung (vgl. Fig. 6a, 6b) zumindest einen bogenförmig gekrümmten Abschnitt 15' auf, der über einen geradlinigen Abschnitt 15" mit einem weiteren bogenförmig gekrümmten Abschnitt 15' verbunden ist. Die bogenförmig gekrümmten Abschnitte 15' sind dabei dem Beginn bzw. dem Ende der Öffnungsbewegung des Spannhebels 4 zugeordnet. Die experimentell ermittelte Bahn 15a hat sich als zweckmäßige Näherung der beim Öffnen des Spannverschlusses 1 vom Spannhebel 4 beschriebene Kurve erwiesen, um einen zuverlässigen Kontakt zwischen dem magnetischen Mitnahmeelement 14 und dem Spannhebel 4 beim Öffnungs- bzw. Schließvorgang zu gewährleisten, vgl. auch Fig. 6. Bei einer alternativen, nicht gezeigten Ausführung legt die Führung 15 eine im Wesentlichen entsprechend der Öffnungs- bzw. Schließbewegung des Spannhebels 4 gekrümmte Bahn 15a mit einem stetigen Verlauf fest.
  • Wie aus Fig. 4 weiters ersichtlich, ist das magnetische Mitnahmeelement 14 über ein Gelenk 16 verschwenkbar mit einem Kraftübertragungselement 17 verbunden, welches seinerseits mit einem Antrieb 18 gekoppelt ist. Als Antrieb 18 ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel ein (vorzugsweise pneumatisch betätigbarer) Linearantrieb mit einer Zylinder-Kolben-Einheit 19 vorgesehen. Durch Betätigung der Zylinder-Kolben-Einheit 19 des Antriebs 18 wird das Kraftübertragungselement 17 mit dem daran angebrachten magnetischen Mitnahmeelement 14 in der Führung 15 verschoben; je nach Antriebsrichtung wird hierdurch der Spannhebel 4 geöffnet bzw. geschlossen. Zur Lagerung des Kraftübertragungselements 17 weist die Führung 15 zwei gegenüberliegende Führungsschienen 20 auf, welche über Verbindungselemente 20' in einem Abstand zueinander gehalten sind. Die Führungsschienen 20 weisen jeweils einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf, wobei zwischen den Führungsschienen 20 eine Aufnahme für das darin gelagerte, im Wesentlichen entsprechende Kraftübertragungselement 17 gebildet ist. Die Führung 15, ebenso wie der Antrieb 18, sind auf einer Platte 13' befestigt.
  • Wie aus Fig. 4 weiters ersichtlich, ist das Kraftübertragungselement 17 als Gelenkkette 17' (hier als Bolzen- bzw. Rollenkette) ausgebildet, die einzelne, miteinander verbundene Kettenglieder 21 aufweist. Die Gelenkkette 17' ist quer zur Längsrichtung der Kettenglieder 21 eindimensional beweglich, um zu gewährleisten, dass die Gelenkkette 17' entlang der von der Führung 15 vorgegebenen, abschnittsweise gekrümmten Bahn 15' verschieblich ist; andererseits ist die Gelenkkette 17' in Längsrichtung der Kettenglieder 21 unbeweglich, wodurch eine stabile, zuverlässige Lagerung des Kraftübertragungselements 17 in der Führung 15 erzielbar ist.
  • Wie aus Fig. 4 (vgl. auch Fig. 3) weiters ersichtlich, weist das magnetische Mitnahmeelement 14 eine konkav gekrümmte Anlagefläche 14' zur Anlage an einer konvex gekrümmten Außenseite des Spannhebels 4 auf. Somit sind zwischen dem magnetischen Mitnahmeelement 14 und dem Spannhebel 4 vergleichsweise große Kontaktflächen ausgebildet, wodurch das magnetische Öffnen des Spannhebels 4 erleichtert wird. Zur Erzielung der magnetischen Kraftwirkung weist das magnetische Mitnahmeelement 14 vorzugsweise mehrere (beim gezeigten Ausführungsbeispiel drei) Permanentmagnete 22 auf, die benachbart der Anlagefläche 14' in entsprechenden Aussparungen 23 des magnetischen Mitnahmeelements 14 angeordnet sind. Alternativ kann das magnetische Mitnahmeelement 14 aus einem magnetisierten Material gefertigt sein.
  • Aus Fig. 4 ist weiters ein Zentrier- bzw. Stützelement 24 ersichtlich, mit welchem der (nicht sichtbare) Behälterdeckel bezogen auf die Betriebsposition von unten gestützt bzw. zentriert wird.
  • Wie aus Fig. 4 und Fig. 5 ersichtlich, ist weiters ein im Wesentlichen ringförmiges Halteelement 25 zur Sicherung des Spannverschlusses 1 in der Montageposition vorgesehen. Das Halteelement 25 weist eine (in der gezeigten Ausführung) V-förmige Ausnehmung 26 zur Aufnahme des Spannrings 1' auf. Beim Öffnen des Spannverschlusses 1 wird der sich aufweitende Spannring 1' in der Ausnehmung 16 aufgenommen. Hierdurch wird einerseits der Umfang des Spannrings 1 bzw. die translatorische Bewegung der Achse 4' des Spannhebels 4 beim Öffnen begrenzt und andererseits zuverlässig verhindert, dass der Spannverschluss 1 beim Öffnen des Spannverschlusses 1 nach unten fällt.
  • In Fig. 6 ist die zuvor beschriebene Vorrichtung 13 schematisch in der Schließstellung des Spannhebels 4 (Fig. 6a) bzw. in der Offenstellung des Spannhebels 4 (Fig. 6b) dargestellt.
  • Wie aus Fig. 6 ersichtlich, definiert die Führung 15, wie zuvor beschrieben, einerseits die aus den bogenförmigen Abschnitten 15' und dem dazwischen verlaufenden geradlinigen Abschnitt 15" zusammengesetzte Bahn 15a, welche die Führung des magnetischen Mitnahmeelements 14 beim Öffnungs- bzw. Schließvorgang erzielt. Zudem weist die Führung 15 anschließend an die Bahn 15a weitere Abschnitte 15b bis 15f auf, welche zur Führung des Kraftübertragungselements 17 bzw. zur Anbindung des Kraftübertragungselements 17 an den Antrieb 18 dienen. Demnach schließt an die Bahn 15a ein geradlinig verlaufender Abschnitt 15b an, welcher über einen kreisbogenförmig gekrümmten Abschnitt 15c in einen geradlinig verlaufenden Abschnitt 15d übergeht, der über einen weiteren kreisbogenförmig gekrümmten Abschnitt 15d mit einem weiteren geradlinig verlaufenden Abschnitt 15e verbunden ist, welcher zum Antrieb 18 führt. Die kreisbogenförmigen Abschnitte 15c, 15e der Bahn 15' bewirken somit eine Umlenkung des Kraftflusses über das Kraftübertragungselement 17 um insgesamt im Wesentlichen 180°.

Claims (12)

  1. Vorrichtung (13) zum Öffnen bzw. Schließen eines Spannverschlusses (1), der einen zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verschwenkbaren Spannhebel (4) aufweist, mit einem am Spannhebel (4) des Spannverschlusses (1) anlegbaren, magnetischen Mitnahmeelement (14) zum Verschwenken des Spannhebels (4) zwischen der Schließ- und der Offenstellung, dadurch gekennzeichnet, dass zur Nachbildung einer vom Spannhebel (4) beim Öffnen beschriebenen Kurve das magnetische Mitnahmeelement (14) mittels einer Führung (15) entlang einer von einer durchgehend kreisbogenförmigen Kurve abweichenden Bahn (15a) verschieblich gelagert ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (15) eine einer Überlagerung einer Verschwenkbewegung und einer translatorischen Bewegung des Spannhebels (4) zumindest näherungsweise entsprechende Bahn (15a) festlegt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Führung (15) festgelegte Bahn (15a) für das Mitnahmeelement (14) zwei über einen geradlinigen Abschnitt (15") miteinander verbundene bogenförmige Abschnitte (15') aufweist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Mitnahmeelement (14) über ein Kraftübertragungselement (17) mit einem Antrieb (18), insbesondere einem pneumatischen Linearantrieb, verbunden ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (17) in zumindest einer Führungsschiene (20), vorzugsweise in zwei gegenüberliegenden Führungsschienen (20), der Führung (15) gelagert ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Führungsschiene (20) einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Kraftübertragungselement (17) eine Gelenkkette (17'), vorzugsweise eine Bolzen- oder Rollenkette, vorgesehen ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Mitnahmeelement (14) über ein Gelenk (16) mit einem freien Ende des Kraftübertragungselements (17) verbunden ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Mitnahmeelement (14) eine im Wesentlichen entsprechend einer zugewandten Außenseite des Spannhebels (4) gekrümmte Anlagefläche (14') aufweist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Mitnahmeelement (14) zumindest einen Permanentmagnet (22), insbesondere mehrere, vorzugsweise drei, Permanentmagnete (22) aufweist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Permanentmagnet (22) benachbart der Anlagefläche (14') des magnetischen Mitnahmeelements (14) angeordnet ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorzugsweise im Wesentlichen ringförmiges Halteelement (25) mit einer insbesondere V-förmigen Ausnehmung (26) zur Aufnahme eines Spannrings (1') des Spannverschlusses (1) vorgesehen ist, wobei die Ausnehmung (26) des Halteelements (25) einen Umfang des Spannrings (1) bzw. eine translatorische Bewegung des Spannhebels (4) beim Öffnen begrenzt.
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