EP3640150A1 - Packtulpe zum kopfseitigen ergreifen von flaschen - Google Patents

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EP3640150A1
EP3640150A1 EP18201656.8A EP18201656A EP3640150A1 EP 3640150 A1 EP3640150 A1 EP 3640150A1 EP 18201656 A EP18201656 A EP 18201656A EP 3640150 A1 EP3640150 A1 EP 3640150A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
centering
packing tulip
gripping insert
gripping
centering fingers
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Withdrawn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
EP18201656.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rudolf Zodrow
Gregor Dr. Rupprecht
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to EP18201656.8A priority Critical patent/EP3640150A1/de
Publication of EP3640150A1 publication Critical patent/EP3640150A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • B65B21/00—Packaging or unpacking of bottles
    • B65B21/02—Packaging or unpacking of bottles in or from preformed containers, e.g. crates
    • B65B21/08—Introducing or removing single bottles, or groups of bottles, e.g. for progressive filling or emptying of containers
    • B65B21/12—Introducing or removing single bottles, or groups of bottles, e.g. for progressive filling or emptying of containers using grippers engaging bottles, e.g. bottle necks
    • 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
    • B65B21/00—Packaging or unpacking of bottles
    • B65B21/02—Packaging or unpacking of bottles in or from preformed containers, e.g. crates
    • B65B21/14—Introducing or removing groups of bottles, for filling or emptying containers in one operation
    • B65B21/18—Introducing or removing groups of bottles, for filling or emptying containers in one operation using grippers engaging bottles, e.g. bottle necks

Definitions

  • the invention relates to a packing tulip for gripping bottles, in particular closable by a closure, with a cup-shaped housing and a cup-shaped, elastically deformable gripping insert, the gripping insert having a rear bottom, a circumferential wall and a front-side, open end facing the bottle head to be gripped, wherein the gripping insert is supported on a shoulder fixed to the housing. Furthermore, the present invention relates to a system for gripping the top of bottles, in particular closable by a closure, with at least one such packing tulip
  • Packing tulips for gripping bottles of the above or similar type have long been known in various designs. These usually comprise a pot-shaped housing and a likewise pot-shaped elastic gripping insert, which is supported on its front edge, which faces the bottle head during operation of the packing tulip, on a radially inward-pointing shoulder fixed to the housing.
  • the packing tulips are usually grouped together with other packing tulips of the same type in a packing head and are used for gripping bottles in bottle packaging machines.
  • the packing tulips are lowered together by the packing head onto a corresponding group of bottles.
  • the heads of the bottles dip into the individual packing tulips.
  • the packing tulips are designed, with appropriate control using a pressure medium, in particular compressed air, to grip the bottles by radial clamping of the bottle head by means of the elastic gripping insert that bulges radially inwards in a controlled manner under pressure.
  • the gripped bottles of a group can then be lifted and moved with the packing head, for example in a box provided with spaces for the individual bottles or free-standing on a conveyor belt.
  • controllable packing tulips For the function of the controllable packing tulips, it is not only important that they grip the bottles securely by radial clamping of the bottle head, but also that they are gripped as gently as possible. This is especially true if the bottle head has special equipment, for example is wrapped in foil. One is also critical existing damage to the bottle head with sharp breaking edges, which can easily damage the sensitive elastic material of the gripping insert.
  • the packing tulip should grip the bottle head as close as possible to its front end, so that the bottle head only needs to be immersed a little in the packing tulip in order to be able to be gripped safely and as far as possible without repositioning the bottle body, but also in order to release the bottle quickly, above all
  • the risk of tipping over is reduced.
  • very light and not very stable plastic bottles, especially PET bottles represent a particular challenge.
  • the packing tulips In different designs of the packing tulips (e.g. WO 2008/055893 A1 ) In addition to the pot-shaped housing, these comprise a sleeve-shaped, elastically deformable gripping insert and an actuating piston acting on the insert at its rear end with an axial compressive force. Other components are often provided, such as a guide sleeve inserted into the housing, which also acts as a mechanical stop for the actuating piston.
  • Such constructions are characterized by overall favorable gripping properties, but these packing tulips are characterized by a relatively complicated, multi-part construction, which leads to increased production costs and maintenance times, since the assembly and disassembly of the packing tulips requires a comparatively high outlay.
  • a generic gripping insert for a packing tulip goes for example from the DE-AS 1 21 67 183 forth.
  • the packing tulip here accordingly comprises a pot-shaped housing, also a pot-shaped, elastically deformable gripping insert (cuff which is fastened to the rear bottom by means of a screw on the bottom of the housing.
  • the DE 30 25 091 A1 expressly points out the problem that the elastically deformable gripping insert has a high mechanical sensitivity and, if damaged as a result of a leak, immediately stops functioning against the controlling compressed air.
  • the invention is based on the object of specifying a packing tulip for gripping bottles, in particular closable by a closure, which allows the bottles to be gripped gently but very securely, with the mechanically sensitive parts of the packing tulip being particularly protected. Furthermore, the packing tulip is to be distinguished by its particular suitability for handling swing top bottles and plastic bottles.
  • the packing tulip comprises a centering unit, the centering unit being arranged coaxially in the gripping insert, the centering unit being a basic element connected to the rear bottom of the gripping insert and a plurality being connected to the basic element connected centering finger, wherein the centering fingers are aligned substantially, preferably strictly, axially in the direction of the open end of the gripping insert.
  • the particular advantage of the packing tulip according to the invention lies in the greatly improved mechanical robustness.
  • the centering unit prevents direct contact between the bottle head when inserting the bottle head into the packing tulip, which can have very sharp edges, for example when using crown caps or when the bottle head is damaged due to chipping, and the sensitive elastic gripping insert. Instead, sharp-edged parts of the bottle head only come into contact with the fingers of the centering unit, which in turn are mechanically insensitive and in particular do not lead to leaks in the gripping system in the event of any damage.
  • the centering unit particularly in the case of the simply shaped elastic gripping inserts with a simple smooth wall, which are very widespread in the beverage industry and which move radially inwards in an uncontrolled manner when pressure is applied, leads to controlled folding or arching behavior.
  • the simply shaped gripping inserts described above can generally be easily retrofitted by retrofitting the centering unit proposed according to the invention.
  • the centering unit is particularly suitable for handling swing top bottles because their swing mechanism can be accommodated in the gaps between the centering fingers without the gripping insert being subjected to any particular stress - for example, excessive stretching - when pressed against the bottle head under pressure.
  • the centering fingers can also have a geometry which is particularly oriented to the shape of plastic bottles and which permits improved handling of this type of bottle.
  • the base element of the centering unit is designed to be rotatable relative to the elastic gripping insert.
  • a rotatable version of the centering unit proves to be particularly advantageous when handling swing top bottles.
  • the centering unit can be rotated by the elements of the swing mechanism as soon as they come into contact with the centering fingers in such a way that the swing mechanism can, as described above, be accommodated in the spaces between the centering fingers.
  • the centering fingers are evenly distributed over the circumference of the elastic gripping insert.
  • a uniform distribution over the circumference of the elastic gripping insert ensures, in particular, that the elastically deformable gripping insert, which is controlled by the regular arrangement of the centering fingers, bulges inwards with a regular deformation pattern, so that optimal gripping behavior for a secure centering of the bottle head in the packing tulip is ensured is.
  • the number of centering fingers is not fixed according to the invention and can be varied over a wide range. With an even number of centering fingers, for example four or six centering fingers can be provided.
  • the arrangement of an odd number of centering fingers is again particularly advantageous in the case of handling swing top bottles. This ensures that in particular with a regular arrangement of the centering fingers distributed over the circumference of the elastic gripping insert, they do not face each other, which would make it more difficult to accommodate the bottle head of a swing top bottle because then a collision with the brackets of the swinging mechanism, which also face each other, would be unavoidable.
  • At least one centering finger preferably all centering fingers, extends or extend with its respective free end from the base element to the open end of the elastic gripping insert. This enables the deformation or folding behavior of the gripping insert to be positively influenced in the manner described over its entire axial extent.
  • the gripping insert is also protected over its entire axial extent by the centering fingers from any sharp edges that may be present on the bottle head.
  • the centering fingers each have a support shoulder in the region of their respective free end for supporting the transport ring of a plastic bottle.
  • This cam shoulder oriented radially inwards enables the transport ring of the plastic bottle to be securely supported and thus effective protection against the bottle falling out of the packing tulip.
  • the centering fingers each have a plurality, preferably an identical number, on the inside in the circumferential direction of the gripping insert has aligned grooves, such that mutually associated grooves of the centering fingers together form an interrupted annular groove.
  • the centering unit In order to be able to manufacture the centering unit as inexpensively as possible, it is preferably formed in one piece.
  • An alternative embodiment of the packing tulip according to the invention provides, however, that the centering unit is formed in several parts, the base element being formed from a first elastic material and the centering fingers being formed from a second material, the first material of the centering fingers being of greater hardness than that second material of the basic element. What is achieved here is that due to the comparatively elastic design of the base element, the centering fingers attached to the base element experience effective restoring forces, as a result of which the gripping insert is available for a new gripping process in the shortest possible time. At the same time, the harder centering fingers ensure greater clamping security when gripping the bottle and are also more wear-resistant.
  • the centering fingers are dimensioned in the circumferential direction of the elastic gripping insert such that they lie against one another almost without a gap when pressure is applied to the packing tulip. This prevents direct contact of the sensitive wall of the gripping insert with the bottle head.
  • the thickness of the centering fingers decreases in the circumferential direction of the elastic gripping insert towards its free end.
  • the end faces of the centering fingers facing the bottle head are very small, so that when the bottle head is inserted into the packing tulip there can be practically no collision of the bottle head or the bracket mechanism with the centering fingers blocking the packing tulip.
  • an advantageously rotatable centering unit can then be adjusted by a slight rotation to the relative position of the bottle head to the packing tulip.
  • the base element of the centering unit or the centering fingers has or have an annular contact surface, in particular for centering the porcelain head of a swing top bottle.
  • This ring-shaped contact surface depending on the design of the base element relative to the centering fingers, a correspondingly circumferentially interrupted ring-shaped contact surface can also be provided on the centering fingers - offers a secure contact surface for the ring-shaped outer edge of the bottle head or, in the case of a closed swing top bottle for the porcelain head of the swing top bottle, which is then optimally centered.
  • the respective rear of the centering fingers facing the inner surface of the gripping insert has a curvature that deviates from the curvature of the inner surface of the gripping insert.
  • the gap between the inner surface of the gripping insert and the rear sides of the centering fingers is widened overall, so that with regular cleaning cycles of the packing tulip, a cleaning water jet can penetrate into the spaces more easily and the surfaces can be cleaned correspondingly easily.
  • the centering unit provided according to the invention contributes to a greatly improved radially inward, symmetrical deformation behavior of the surrounding gripping insert.
  • a corresponding provision of the gripping insert after the gripping process has ended and no pressure is applied can be improved in that the centering unit itself is formed from an elastic material, preferably from thermoplastic polyurethane with a Shore hardness of 75-93.
  • the cup-shaped, elastically deformable gripping insert has a radially outward-pointing collar at its open end facing the bottle head to be gripped.
  • the pot-shaped housing can have a pot-shaped main section and a ring-shaped securing element detachably connected to the main section, in particular designed as a union nut, the shoulder fixed to the housing being formed on the securing element and the radially outwardly pointing collar between the front edge of the pot-shaped main section and the securing element is clamped.
  • the object mentioned at the outset is also achieved by a system for gripping the head of bottles, in particular closable by a closure, with at least one packing tulip according to one of Claims 1 to 14.
  • Fig. 1 shows a packing tulip 1.1 for gripping the top of bottles, in particular closable by a closure, in a first embodiment.
  • the packing tulip 1.1 comprises a pot-shaped housing 20, which in turn is composed of a pot-shaped main section 20a and an annular securing element 20b which is detachably connected to the main section 20a and is designed here as a union nut.
  • the packing tulip 1.1 comprises a likewise pot-shaped, elastically deformable gripping insert 10. This comprises a rear base 11 and a front-side, open end facing the bottle head to be gripped.
  • the front-side, open end 12 with a radially outwardly pointing collar 13 is present provided, which has a T-shape seen in the radial direction.
  • the annular securing element 20b forms on its bottle-side edge a shoulder 20b.1 fixed to the housing, on which the gripping insert 10 is supported.
  • the radially outward-pointing collar 13 of the gripping insert 10 is clamped between the outer edge of the main section 20a of the housing 20 and the securing element 20b and is thus very effectively secured against slipping out.
  • the rear floor 11 of the gripping insert 10 is connected to the housing 20 via a central securing part 21, so that an axial movement of the gripping insert 10 in the housing 20 is not possible.
  • the base 11 of the gripping insert 10 is usually fastened to the corresponding base of the housing 20 with a screw connection.
  • a pressure medium in the present case compressed air, is introduced into an annular volume 40 between the housing 20 and the gripping insert 10 so that the elastically deformable gripping insert 10 can deform or fold radially inward, as in FIG Fig. 1 represented by the curved lines 10.
  • Fig. 1 is how the comparison to Fig. 2 shows that the centering unit 30 provided according to the invention is not present.
  • the mechanically sensitive wall of the gripping insert 10 can easily be damaged by sharp edges which may be present on the bottle head.
  • Fig. 2 now shows a packing tulip which is already in connection with Fig. 1 described type with centering unit 30 proposed according to the invention in longitudinal section along section line AA ( Fig. 2b ) and in cross section. Furthermore, a swing top bottle F1 inserted into the packing tulip 1.1 is shown with a closed swing top. As can be seen, a subsequent installation of the centering unit 30 in an existing packing tulip is usually possible without problems.
  • the centering unit 30 comprises a disk-shaped base element 30a in the present case with a central opening, via which it is connected to the central securing part 21 and can be rotated relative to the elastic gripping insert 10 and the housing 20 via the central securing part 21.
  • the centering unit 30 further comprises a plurality of centering fingers 30b connected to the base element 30a.
  • three centering fingers 30b are arranged regularly, ie at a 120 ° angular distance, over the circumference of the gripping insert 10, or the packing tulip 1.1.
  • This odd number of centering fingers 30b combined with the rotatable arrangement of the centering unit 30 in the gripping insert 10 has the advantage that the clip mechanism F1.2 of the clip-top bottle F1 can easily be accommodated in the packing tulip 1.1, since the rotating centering unit 30 easily moves after the relative position of the clip mechanism F1.2 to the packing tulip 1.1 can align so that they are arranged after insertion into the packing tulip 1.1 in the spaces between the centering fingers 30b, as in the cross-sectional view of FIG Fig. 2b clearly.
  • the base element 30a of the centering unit 30 at the transition to the centering fingers 30b comprises an annular contact surface 30c, which serves in particular to center the porcelain head F1.1 of the flip-top bottle F1.
  • Fig. 3 shows the packing tulip 1.1 of the Fig. 2 of the invention with an inserted swing top bottle F1 with an open swing top.
  • the bottle head of the swing top bottle can also be swapped deep enough into the packing tulip 1.1 in order to be effectively centered by the centering unit 30 and at the same time can be gripped securely and evenly over the entire circumference when the packing tulip 1.1 is actuated.
  • the regular arrangement of the centering fingers 30b ensures that the gripping insert 10 deforms very symmetrically.
  • Fig. 4 shows a swing top bottle with a badly damaged bottle head with very sharp edges due to chipping. These would easily lead to damage to the material of the gripping insert 10 during operation of a packing tulip known from the prior art, as a result of which the packing tulip would no longer function overall due to the resulting leakage. There is a risk of damage when inserting the swing top bottle into the packing tulip Fig. 4 not to this extent, since the sharp edges do not come into contact with the gripping insert 10. With subsequent actuation, there would still be the risk of damage, but not due to the axial relative movement when inserting the bottle head.
  • the 5a-c show the centering unit of the packing tulip Fig. 2 in side view, in plan view from below according to viewing direction A and in perspective view.
  • the thickness of the centering fingers 30b increases in the circumferential direction of the elastic one Gripping insert 10 towards its free end.
  • the end faces 30b.1 of the centering fingers 30b facing the bottle head are very small, so that when the bottle head is inserted into the packing tulip 1.1, there is practically no collision of the bottle head or the bracket mechanism F1.2 with the centering fingers 30b blocking the packing tulip can.
  • special size ratios are particularly advantageous.
  • the ratio between the width of the centering fingers 30b at the base of the base element 30a to the thickness at the free end is preferably 2.5: 1 to 3.5: 1, especially 3: 1.
  • the outer diameter of the centering unit 30 spanned at the free end of the centering fingers 30b preferably relates to the corresponding inner diameter as 1.5: 1 to 1.7: 1, especially 1.6: 1.
  • the inside diameter of the centering fingers 30b at their free end is preferably 1.4: 1 to 1.6: 1, especially 1.5: 1, to the inside diameter at the base of the centering fingers 30b.
  • the outer diameter spanned at the free end of the centering fingers 30b relative to the diameter of the base element 30a preferably behaves as 1.7: 1 to 1.9: 1, especially 1.8: 1.
  • Fig. 6 shows a packing tulip 1.2 for gripping the top of bottles, in particular closable by a closure, in a second embodiment in the rest position in longitudinal section.
  • the centering fingers 30b of the centering unit 30 have a circumferentially constant thickness.
  • the centering fingers 30b each have a support shoulder 30b.2 in the area of their respective free ends for supporting the transport ring of a plastic bottle. This greatly facilitates gripping and relocating plastic bottles which are very light and therefore not very stable when empty.
  • the centering fingers 30b do not extend over the entire axial length of the gripping plate 10.
  • the base element 30a of the centering unit 30 does not have a disk shape, but rather a pot or goblet shape.
  • the ratio between the axial extent of the centering fingers 30b and the axial extent of the base element 30a is preferably 2: 0.9 to 2: 1.1, especially 2: 1.
  • Fig. 7 shows a packing tulip 1.3 for gripping the top of bottles, in particular closable by a closure, in a third embodiment in the rest position in longitudinal section and in cross section according to section line BB.
  • the centering unit points 30 an even number of centering fingers 30b, in the present case six.
  • the centering fingers 30b are in turn provided with a support shoulder 30b.2 in the area of their respective free ends for supporting the transport ring of a plastic bottle F2.
  • Fig. 8 shows the packing tulip of the Fig. 7 in gripping position in longitudinal section and in cross section according to section line AA.
  • the centering fingers 30b lie close to the bottle head of the short-neck bottle and grip it securely. It is striking that there is no direct contact between the material of the gripping insert 10 and the bottle head due to the large number of centering fingers 30b and the almost gap-free contact of the centering fingers 30b with one another, as a result of which the gripping insert 10 reliably sharpens in any operating situation of the packing tulip 1.3 Edges or burrs of the bottle head F2 is protected.
  • Fig. 9 is a packing tulip 1.4 in a fourth embodiment in the rest position in longitudinal section with plastic short-neck bottle F2 and in cross section according to section line CC. Furthermore shows Fig. 9c the centering unit 30 of this packing tulip when the packing tulip is actuated without a bottle to be gripped. Here, the centering fingers 30b lie against one another without a gap, as in FIG Fig. 9c recognizable.
  • Fig. 10 provides the packing tulip Fig. 9 with differently designed centering fingers 30b, 30b ', 30b "of the centering unit 30.
  • an enlarged gap is formed between the outside of the centering fingers 30b ', 30b "and the inner wall of the gripping insert 10.
  • the back of the centering fingers 30b facing the inner surface of the gripping insert 10 has a curvature that deviates from the curvature of the inside of the gripping insert, preferably such that the respective back of the centering fingers are convexly curved or concave than the curvature of the inside of the gripping insert cleaning facilitates or complicates the build-up of impurities.
  • the fifth embodiment of a packing tulip 15 shown is characterized in particular by the fact that the centering fingers 30b each have a plurality, in the present case an identical number, of circumferentially on the inside of the gripping insert Aligned grooves 30b.3, such that mutually assigned grooves 30b.3 of the centering fingers 30b together form an interrupted annular groove.
  • the transport ring F2.1 engages in one of the ring grooves formed by the grooves 30b.3, namely in the ring groove that is at the correct height relative to the transport ring of the short neck bottle is arranged, can be gripped stably. This in turn ensures good centering of the bottle and prevents it from falling out.
  • Fig. 12 shows the packing tulip of the Fig. 11 when actuated with plastic short-neck bottle in longitudinal section.
  • the transport ring F2.1 of the plastic bottle F2 engages in the lowermost grooves 30b.3 of the centering fingers 30b.
  • Fig. 14 finally shows a special embodiment of the centering unit 30 in the packing tulip Fig. 11 .
  • the centering unit 30 is constructed in several parts.
  • the base element 30a of the centering unit 30 is made of a first elastic material
  • the centering fingers 30b are made of a second, more rigid material. Accordingly, the material of the centering fingers 30b has a greater hardness than the material of the base element 30a.
  • the centering fingers 30b attached to the base element 30a experience effective restoring forces, as a result of which the gripping insert 10 and thus the packing tulip 1.5 are available again for a renewed gripping process in the shortest possible time.
  • the comparatively hard centering fingers 30b ensure greater security when gripping the bottle F2 and are more resistant to wear.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Packtulpe (1.1-1.5) zum Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen (F1, F2) mit einem topfförmigen Gehäuse (20) und einem topfförmigen, elastisch verformbaren Greifeinsatz (10), wobei der Greifeinsatz (10) einen rückseitigen Boden (11), eine umlaufende Wandung und ein vorderseitiges, dem zu ergreifenden Flaschenkopf zugewandtes, geöffnetes Ende (12) aufweist, wobei der Greifeinsatz (10) an einem gehäusefesten Absatz (20b.1) abgestützt ist. Erfindungsgemäß ist die Packtulpe (1.1-1.5) dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Zentriereinheit (30) umfasst, wobei die Zentriereinheit (30) koaxial im Greifeinsatz (10) angeordnet ist, wobei die Zentriereinheit (30) ein mit dem rückseitigen Boden des Greifeinsatzes (10) verbundenes Grundelement (30a) und eine Mehrzahl mit dem Grundelement (30a) verbundener Zentrierfinger (30b) umfasst, wobei die Zentrierfinger (30b) im Wesentlichen axial in Richtung des geöffneten Endes (12) des Greifeinsatzes (10) ausgerichtet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Packtulpe zum Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen mit einem topfförmigen Gehäuse und einem topfförmigen, elastisch verformbaren Greifeinsatz, wobei der Greifeinsatz einen rückseitigen Boden, eine umlaufende Wandung und ein vorderseitiges, dem zu ergreifenden Flaschenkopf zugewandtes, geöffnetes Ende aufweist, wobei der Greifeinsatz an einem gehäusefesten Absatz abgestützt ist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein System zum kopfseitigen Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen mit wenigstens einer solchen Packtulpe
  • Packtulpen zum Ergreifen von Flaschen der vorstehenden oder ähnlicher Art sind in verschiedenen Ausführungen seit langem bekannt. Üblicherweise umfassen diese dabei ein topfförmiges Gehäuse und einen ebenfalls topfförmigen elastischen Greifeinsatz, der an seinem vorderseitigen, im Betrieb der Packtulpe dem Flaschenkopf zugewandten Rand an einem gehäusefesten radial nach innen weisenden Absatz abgestützt ist.
  • Die Packtulpen sind in der Regel mit anderen gleichartigen Packtulpen zu einer Gruppe in einem Packkopf zusammengefasst und dienen zum kopfseitigen Ergreifen von Flaschen in Flaschenverpackungsmaschinen. Durch den Packkopf werden die Packtulpen gemeinsam auf eine entsprechende Gruppe von Flaschen abgesenkt. Dabei tauchen die Flaschen mit ihren Köpfen in die einzelnen Packtulpen ein. Die Packtulpen sind dafür ausgelegt, bei entsprechender Ansteuerung mithilfe eines Druckmediums, insbesondere Druckluft, die Flaschen durch radiale Klemmung des Flaschenkopfes mittels des sich unter Druckbeaufschlagung kontrolliert radial nach innen wölbenden elastischen Greifeinsatzes zu ergreifen. Die ergriffenen Flaschen einer Gruppe können dann mit dem Packkopf angehoben und versetzt werden, beispielsweise in einen mit Stellplätzen für die einzelnen Flaschen versehenen Kasten oder freistehend auf ein Transportband.
  • Für die Funktion der ansteuerbaren Packtulpen ist nicht nur wichtig, dass sie die Flaschen durch radiale Klemmung des Flaschenkopfes sicher ergreifen, sondern auch, dass das Ergreifen möglichst schonend erfolgt. Dies gilt vor allem dann, wenn der Flaschenkopf eine besondere Ausstattung aufweist, beispielsweise foliiert ist. Kritisch ist ebenfalls eine vorliegende Beschädigung des Flaschenkopfes mit scharfen Bruchkanten, die das empfindliche elastische Material des Greifeinsatzes leicht beschädigen können. Außerdem soll die Packtulpe möglichst nahe an ihrem vorderen Ende den Flaschenkopf erfassen, so dass der Flaschenkopf nur wenig in die Packtulpe einzutauchen braucht, um sicher und möglichst ohne Nachpendeln des Flaschenkörpers ergriffen werden zu können, aber auch um die Flasche schnell freizugeben, was vor allem beim Aufsetzen freistehender Flaschen, insbesondere leerer Kunststoffflaschen, auf ein Transportband die Gefahr des Umkippens vermindert. Eine besondere Herausforderung stellen hierbei im entleerten Zustand sehr leichte und dabei wenig standfeste Kunststofflaschen, insbesondere PET-Flaschen, dar.
  • In abweichenden Ausgestaltungen der Packtulpen (z.B. WO 2008/055893 A1 ) umfassen diese neben dem topfförmigen Gehäuse einen hülsenförmigen, elastisch verformbaren Greifeinsatz und einen auf den Einsatz an dessen rückseitigem Ende mit einer axialen Druckkraft einwirkenden Stellkolben. Oftmals sind weitere Komponenten vorgesehen, wie z.B. eine in das Gehäuse eingeschobene Führungshülse, die gleichzeitig als mechanischer Anschlag für den Stellkolben fungiert. Zwar zeichnen sich derartige Konstruktionen durch insgesamt günstige Greifeigenschaften aus, jedoch sind diese Packtulpen durch einen relativ komplizierten, mehrteiligen Aufbau gekennzeichnet, was zu erhöhten Fertigungskosten und Wartungszeiten führt, da der Zusammenbau und die Demontage der Packtulpen einen vergleichsweise hohen Aufwand erfordert.
  • Ein gattungsgemäßer Greifeinsatz für eine Packtulpe geht beispielsweise aus der DE-AS 1 21 67 183 hervor. Die Packtulpe umfasst hier entsprechend ein topfförmiges Gehäuse, einen ebenfalls topfförmigen, elastisch verformbaren Greifeinsatz (Manschette, welcher an seinem rückseitigen Boden mittels einer Schraube am Boden des Gehäuses befestigt ist. Bei Einleitung eines Druckmediums, in der Regel Druckluft, in den ringförmigen Spalt zwischen der Wand des Gehäuses und des Greifeinsatzes verformt sich der elastische Greifeinsatz, wodurch die Flasche gegriffen wird. Weitere Ausgestaltungen von Packtulpen mit topfförmigen, elastisch verformbaren Einsätzen sind beispielsweise in den Druckschriften US 3,831,995 , DE 7035246 U , WO 2016/146399 A1 , WO 2017/129316 A1 oder DE 30 25 091 A1 beschrieben.
  • Die DE 30 25 091 A1 weist dabei ausdrücklich auf das Problem hin, dass der elastisch verformbare Greifeinsatz eine hohe mechanische Empfindlichkeit aufweist und bei Beschädigung infolge Undichtigkeit gegen die steuernde Druckluft unmittelbar außer Funktion tritt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Packtulpe zum Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen anzugeben, welche ein schonendes und doch sehr sicheres Ergreifen der Flaschen erlaubt, wobei die mechanisch empfindlichen Teile der Packtulpe besonders geschützt werden sollen. Ferner soll die Packtulpe sich durch eine besondere Eignung für die Handhabung von Bügelverschlussflaschen und Kunststoffflaschen auszeichnen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Packtulpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Packtulpe eine Zentriereinheit umfasst, wobei die Zentriereinheit koaxial im Greifeinsatz angeordnet ist, wobei die Zentriereinheit ein mit dem rückseitigen Boden des Greifeinsatzes verbundenes Grundelement und eine Mehrzahl mit dem Grundelement verbundener Zentrierfinger umfasst, wobei die Zentrierfinger im Wesentlichen, bevorzugt streng, axial in Richtung des geöffneten Endes des Greifeinsatzes ausgerichtet sind.
  • Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Packtulpe liegt zum einen in einer stark verbesserten mechanischen Robustheit. So verhindert die Zentriereinheit beim Einführen des Flaschenkopfes in die Packtulpe einen direkten Kontakt zwischen dem Flaschenkopf, welcher beispielsweise bei Verwendung von Kronkorken oder bei einer Beschädigung des Flaschenkopfes durch Absplitterungen sehr scharfe Kanten aufweisen kann, und dem empfindlichen elastischen Greifeinsatz. Stattdessen kommen scharfkantige Teile des Flaschenkopfes lediglich mit den Fingern der Zentriereinheit in Berührung, die ihrerseits mechanisch unempfindlich sind und insbesondere bei etwaiger Beschädigung nicht zu Undichtigkeiten im Greifsystem führen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Zentriereinheit insbesondere bei den in der Getränkeindustrie sehr verbreiteten einfach geformten elastischen Greifeinsätzen mit einfacher glatter Wandung, die sich bei Druckbeaufschlagung eher unkontrolliert radial einwärts bewegen, zu einem kontrollierten Einfalt- bzw. Wölbverhalten führt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Zentriereinheit mit ihren Zentrierfingern dem Greifeinsatz in Einfaltrichtung, d.h. radial einwärts, eine regelmäßige, vergleichsweise feste Struktur vorgibt. Als vorteilhaft in Bezug auf eine kostengünstige Realisierung der vorliegenden Erfindung erweist sich dabei, dass sich die vorstehend beschriebenen einfach geformten Greifeinsätze durch nachträglichen Einbau der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Zentriereinheit in der Regel einfach nachrüsten lassen. Schließlich eignet sich die Zentriereinheit besonders zur Handhabung von Bügelverschlussflaschen, da deren Bügelmechanik in den Zwischenräumen zwischen den Zentrierfingern aufgenommen werden kann, ohne dass es dabei zu einer besonderen Beanspruchung des Greifeinsatzes - beispielsweise übermäßige Dehnung - beim Anpressen an den Flaschenkopf unter Druckbeaufschlagung kommt. Auch können die Zentrierfinger eine besonders auf die Form von Kunststoffflaschen ausgerichtete Geometrie aufweisen, die eine verbesserte Handhabung dieses Flaschentyps erlaubt.
  • Nach einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Grundelement der Zentriereinheit gegenüber dem elastischen Greifeinsatz drehbar ausgebildet ist. Eine drehbare Ausführung der Zentriereinheit erweist sich insbesondere bei der Handhabung von Bügelverschlussflaschen von Vorteil. So kann die Zentriereinheit beim Eintauchen des Flaschenkopfes einer Bügelverschlussflasche in die Packtulpe von den Elementen der Bügelmechanik, sobald diese mit den Zentrierfingern Berührung kommen, derart verdreht werden, dass die Bügelmechanik, wie vorstehend beschrieben, in den Zwischenräumen zwischen den Zentrierfingern aufgenommen werden kann.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Zentrierfinger gleichmäßig über den Umfang des elastischen Greifeinsatzes verteilt. Eine gleichmäßige Verteilung über den Umfang des elastischen Greifeinsatzes stellt insbesondere sicher, dass sich der elastisch verformbare Greifeinsatz gesteuert durch die regelmäßige Anordnung der Zentrierfinger entsprechend mit einem regelmäßigen Verformungsmuster nach innen wölbt, so dass ein für eine sichere Zentrierung des Flaschenkopfes in der Packtulpe optimales Greifverhalten gewährleistet ist.
  • Die Anzahl der Zentrierfinger ist erfindungsgemäß nicht festgelegt und kann über eine große Bandbreite variiert werden. Bei einer geraden Anzahl von Zentrierfingern können beispielsweise vier oder sechs Zentrierfinger vorgesehen sein. Besonders vorteilhaft ist die Anordnung einer ungeraden Anzahl von Zentrierfingern wiederum im Falle der Handhabung von Bügelverschlussflaschen. Hierbei ist sichergestellt, dass insbesondere bei einer regelmäßigen Anordnung der über den Umfang des elastischen Greifeinsatzes verteilten Zentrierfinger diese sich nicht gegenüber stehen, was die Aufnahme des Flaschenkopfes einer Bügelverschlussflasche erschweren würde, da dann eine Kollision mit den sich ebenfalls gegenüberstehenden, am Flaschenkopf ansetzenden Halterungen der Bügelmechanik unvermeidbar wäre.
  • Nach einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich wenigstens ein Zentrierfinger, bevorzugt alle Zentrierfinger, mit seinem bzw. ihrem jeweiligen freien Ende von dem Grundelement bis zum geöffneten Ende des elastischen Greifeinsatzes erstreckt bzw. erstrecken. Dies ermöglicht eine in der beschriebenen Weise positive Beeinflussung des Verformungs- bzw. Einfaltverhaltens des Greifeinsatzes über dessen gesamte axiale Erstreckung. Auch ist der Greifeinsatz über seine gesamte axiale Erstreckung durch die Zentrierfinger vor am Flaschenkopf eventuell vorhandenen scharfen Kanten geschützt.
  • Wie erwähnt, besteht eine besondere Herausforderung in der Handhabung von sehr leichten und damit in entleerten Zustand wenig standfesten Kunststoffflaschen, insbesondere PET-Flaschen. Eine gleichwohl geeignete Möglichkeit, Kunststoffflaschen zu ergreifen und beim Transport im ergriffenen Zustand zu stabilisieren, besteht in der Nutzung des bei diesen Flaschen in der Regel vorhandenen Transportrings, welcher unmittelbar unterhalb des Schraubgewindes für den Verschluss angeordnet ist. Hierzu ist nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Zentrierfinger im Bereich ihres jeweiligen freien Endes jeweils eine Auflageschulter zur Auflage des Transportringes einer Kunststoffflasche aufweisen. Diese nockenförmig nach radial nach innen ausgerichtete Auflageschulter ermöglicht eine sichere Auflage des Transportringes der Kunststoffflasche und damit einen wirksamen Schutz gegen Herausfallen der Flasche aus der Packtulpe. Dies trifft insbesondere auch bei Kunststoffflaschen mit Kurzhals zu, bei denen eine großflächige Anlage des Greifeinsatzes am Flaschenhals kaum möglich ist, da der Flaschenkopf nur wenig in die Packtulpe eintauchen kann.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Packtulpe wird vorgeschlagen, dass die Zentrierfinger auf ihrer Innenseite jeweils eine Mehrzahl, bevorzugt eine identische Anzahl, von in Umfangsrichtung des Greifeinsatzes ausgerichteter Nuten aufweist, derart, dass jeweils einander zugeordnete Nuten der Zentrierfinger gemeinsam eine unterbrochene Ringnut ausbilden. Hierdurch wird wiederum insbesondere bei Kunststoffflaschen mit Kurzhals ein Vorteil dadurch erzielt, dass der Transportring durch Eingriff in eine der Mehrzahl der Ringnuten, nämlich in diejenige Ringnut, die relativ zum Transportring der Kurzhalsflasche auf der richtigen Höhe angeordnet ist, stabil gegriffen werden kann, wodurch wiederum eine gute Zentrierung der Flasche erreicht und ein Herausfallen vermieden wird.
  • Um die Zentriereinheit möglichst kostengünstig herstellen zu können, ist sie bevorzugt einteilig ausgebildet. Eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Packtulpe sieht jedoch vor, dass die Zentriereinheit mehrteilig ausgebildet ist, wobei das Grundelement aus einem ersten elastischen Material ausgebildet ist und wobei die Zentrierfinger aus einem zweiten Material ausgebildet sind, wobei das erste Material der Zentrierfinger eine größere Härte aufweist als das zweite Material des Grundelements. Hierbei wird erreicht, dass durch die vergleichsweise elastische Ausführung des Grundelements die an dem Grundelement ansetzenden Zentrierfinger wirksame Rückstellkräfte erfahren, wodurch der Greifeinsatz in kürzester Zeit wieder für einen erneuten Greifvorgang zur Verfügung steht. Gleichzeitig sorgen die härter ausgebildeten Zentrierfinger für eine größere Einspannsicherheit beim Ergreifen der Flasche und sind darüber hinaus verschleißfester.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Zentrierfinger in Umfangsrichtung des elastischen Greifeinsatzes derart dimensioniert sind, dass sie bei Druckbeaufschlagung der Packtulpe annähernd spaltfrei aneinander liegen Hierdurch wird ein direkter Kontakt der empfindlichen Wandung des Greifeinsatzes mit dem Flaschenkopf vermieden.
  • Wiederum erweist sich bei der Handhabung von Bügelverschlussflaschen als besonders vorteilhaft, dass nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Dicke der Zentrierfinger in Umfangsrichtung des elastischen Greifeinsatzes zu ihrem freien Ende hin abnimmt. Hierdurch sind die dem Flaschenkopf zugewandten Stirnflächen der Zentrierfinger sehr klein, so dass es beim Einführen des Flaschenkopfes in die Packtulpe praktisch zu keiner den Betrieb der Packtulpe blockierenden Kollision des Flaschenkopfes bzw. der Bügelmechanik mit den Zentrierfingern kommen kann. Eher erfolgt eine streifende Berührung, wobei eine vorteilhafterweise drehbar ausgeführte Zentriereinheit sich sodann durch eine geringfügige Drehung an die relative Stellung des Flaschenkopfes zur Packtulpe anpassen kann.
  • Eine möglichst optimale Zentrierung des Flaschenkopfes in der Packtulpe ist in jeder Greifsituation wünschenswert. Hierzu kann eine entsprechende konstruktive Auslegung der Zentriereinheit wirksam beitragen. Erfindungsgemäß wird hierzu vorgeschlagen, dass das Grundelement der Zentriereinheit oder die Zentrierfinger eine ringförmige Anlagefläche, insbesondere zur Zentrierung des Porzellankopfes einer Bügelverschlussflasche, aufweist bzw. aufweisen. Diese ringförmige Anlagefläche - je nach Ausgestaltung des Grundelements relativ zu den Zentrierfingern kann auch eine entsprechend umfangsmäßig unterbrochene ringförmige Anlagefläche bei den Zentrierfingern vorgesehen sein - bietet eine sichere Anlagefläche für den ringförmigen äußeren Rand des Flaschenkopfes oder im Falle einer geschlossenen Bügelverschlussflasche für den Porzellankopf der Bügelverschlussflasche, der dann jeweils optimal zentriert ist. Hierdurch wird eine nicht lotrechte Führung der ergriffenen Flasche und darüber hinaus eine unerwünschte Pendelbewegung während des Transportes der ergriffenen Flasche praktisch vollständig vermieden.
  • Im Ruhezustand der Packtulpe wird ein nur sehr schmaler Spalt zwischen der Rückseite der Zentrierfinger und dem umgebenden elastischen Greifeinsatzes gebildet. Hierdurch kann es sukzessive zur Ansammlung von Verunreinigungen an diesen Stellen kommen, die der einzuhaltenden Hygiene im Betrieb der Packtulpen zuwiderläuft. Zur Vermeidung solcher Verunreinigungen ist nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die der Innenfläche des Greifeinsatzes zugewandte jeweilige Rückseite der Zentrierfinger eine von der Krümmung der Innenfläche des Greifeinsatzes abweichende Krümmung aufweist. Hierdurch wird der Spalt zwischen Innenfläche des Greifeinsatzes und den Rückseiten der Zentrierfinger insgesamt verbreitert, so dass bei regelmäßigen Reinigungszyklen der Packtulpe ein reinigender Wasserstrahl in die Zwischenräume leichter eindringen und die Flächen entsprechend einfach abreinigen kann.
  • Wie bereits erwähnt, trägt die erfindungsgemäß vorgesehene Zentriereinheit zu einem stark verbesserten radial einwärtigen, symmetrischen Verformungsverhalten des umgebenden Greifeinsatzes bei. Eine entsprechende Rückstellung des Greifeinsatzes nach Beendigung des Greifvorgangs und entfallender Druckbeaufschlagung kann dadurch verbessert werden, dass die Zentriereinheit selbst aus einem elastischen Material gebildet ist, bevorzugt aus thermoplastischem Polyurethan mit einer Shore Härte von 75 - 93.
  • Der erfindungsgemäß vorgesehene Greifeinsatz kann ebenfalls in verschiedener Weise vorteilhaft weitergebildet werden. So ist nach einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, dass der topfförmige, elastisch verformbare Greifeinsatz an seinem dem zu ergreifenden Flaschenkopf zugewandten, geöffneten Ende einen radial nach außen weisenden Kragen aufweist. Dabei kann darüber hinausgehend das topfförmige Gehäuse einen topfförmigen Hauptabschnitt und ein mit dem Hauptabschnitt lösbar verbundenes, insbesondere als Überwurfmutter ausgebildetes, ringförmiges Sicherungselement aufweisen, wobei der gehäusefeste Absatz an dem Sicherungselement ausgebildet ist und wobei der radial nach außen weisende Kragen zwischen vorderem Rand des topfförmigen Hauptabschnitts und dem Sicherungselement eingespannt ist. Hierdurch wird eine besonders sichere und dennoch einfach lösbare Einspannung des Greifeinsatzes im Gehäuse erreicht werden, so dass ein Herauslösen des Greifeinsatzes im Beitrieb der Packtulpe einerseits praktisch ausgeschlossen und andererseits Wartungsarbeiten an der Packtulpe bzw. ein ggf. erforderlicher Austausch des Greifeinsatzes ohne Aufwand möglich ist.
  • Die eingangs genannte Aufgabe wird nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung auch gelöst durch ein System zum kopfseitigen Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen mit wenigstens einer Packtulpe nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
  • Für die spezifischen Vorteile eines solchen Systems gilt das vorstehend Ausgeführte entsprechend.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer einem Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Packtulpe zum kopfseitigen Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen gemäß einer ersten Ausgestaltung ohne Zentriereinheit in Ruheposition sowie mit radial einwärtig verformtem Greifeinsatz,
    Fig. 2a,b
    eine Packtulpe zum kopfseitigen Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen mit eingeführter Bügelverschlussflasche mit geschlossenem Bügelverschluss im Längsschnitt gemäß Schnittlinie A-A (Fig. 2b) sowie im Querschnitt,
    Fig. 3
    die Packtulpe der Fig. 2 der Erfindung mit eingeführter Bügelverschlussflasche mit offenem Bügelverschluss,
    Fig. 4
    die Packtulpe der Fig. 2 der Erfindung mit eingeführter Bügelverschlussflasche mit offenem Bügelverschluss und beschädigtem Flaschenkopf,
    Fig. 5a-c
    die Zentriereinheit der Packtulpe der Fig. 2 in Seitenansicht, in Draufsicht von unten gemäß Blickrichtung A sowie in perspektivischer Ansicht,
    Fig. 6
    eine Packtulpe zum kopfseitigen Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen in einer zweiten Ausgestaltung in Ruhestellung im Längsschnitt,
    Fig. 7a,b
    eine Packtulpe zum kopfseitigen Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen in einer dritten Ausgestaltung in Ruhestellung im Längsschnitt sowie im Querschnitt gemäß Schnittlinie B-B,
    Fig. 8a,b
    die Packtulpe der Fig. 7 in Greifstellung im Längsschnitt sowie im Querschnitt gemäß Schnittlinie A-A,
    Fig. 9a-c
    eine Packtulpe zum kopfseitigen Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen in einer vierten Ausgestaltung in Ruhestellung im Längsschnitt mit Kunststoff-Kurzhalsflasche, im Querschnitt gemäß Schnittlinie C-C sowie die Zentriereinheit dieser Packtulpe bei Betätigung der Packtulpe, jedoch ohne zu ergreifender Flasche,
    Fig. 10a-c
    die Packtulpe der Fig. 9 mit verschieden gestalteten Zentrierfingern der Zentriereinheit,
    Fig. 11
    eine Packtulpe zum kopfseitigen Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen in einer fünften Ausgestaltung in Ruhestellung im Längsschnitt mit Kunststoff-Kurzhalsflasche,
    Fig. 12
    die Packtulpe der Fig. 11 im betätigten Zustand mit Kunststoff-Kurzhalsflasche im Längsschnitt,
    Fig. 13
    nochmals die die Packtulpe der Fig. 11 und
    Fig. 14
    die Packtulpe der Fig. 11 mit mehrteilig ausgeführter Zentriereinheit ausschnittsweise im Längsschnitt.
  • Fig. 1 zeigt eine Packtulpe 1.1 zum kopfseitigen Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen in einer ersten Ausgestaltung. Im Einzelnen umfasst die Packtulpe 1.1 ein topfförmiges Gehäuse 20, welches sich seinerseits aus einem topfförmigen Hauptabschnitt 20a und einem mit dem Hauptabschnitt 20a lösbar verbundenen, vorliegend als Überwurfmutter ausgebildeten, ringförmigen Sicherungselement 20b zusammensetzt. Ferner umfasst die Packtulpe 1.1 einen ebenfalls topfförmigen, elastisch verformbaren Greifeinsatz 10. Dieser umfasst einen rückseitigen Boden 11 sowie ein vorderseitiges, dem zu ergreifenden Flaschenkopf zugewandtes, geöffnetes Ende 12. Vorliegend ist das vorderseitige, geöffnete Ende 12 mit einem radial nach außen weisenden Kragen 13 versehen, welcher in radialer Richtung gesehen ein T-Form aufweist. Das ringförmige Sicherungselement 20b bildet an seinem flaschenseitigen Rand einen gehäusefesten Absatz 20b.1, an welchem der Greifeinsatz 10 abgestützt ist. Im Einzelnen wird der radial nach außen weisende Kragen 13 des Greifeinsatzes 10 zwischen dem äußeren Rand des Hauptabschnitts 20a des Gehäuses 20 und dem Sicherungselement 20b eingeklemmt und ist somit sehr wirksam gegen ein Herausrutschen gesichert.
  • Der rückseitige Boden 11 des Greifeinsatzes 10 ist über ein zentrales Sicherungsteil 21 mit dem Gehäuse 20 verbunden, so dass eine axiale Bewegung des Greifeinsatzes 10 im Gehäuse 20 nicht möglich ist. Üblicherweise erfolgt die Befestigung des Bodens 11 des Greifeinsatzes 10 am entsprechenden Boden des Gehäuses 20 mit einer Schraubverbindung.
  • Im Betrieb der Packtulpe 1.1 wird über eine Druckleitung ein Druckmedium, vorliegend Druckluft, in ein Ringvolumen 40 zwischen dem Gehäuse 20 und dem Greifeinsatz 10 eingeleitet, so dass sich der elastisch verformbare Greifeinsatz 10 radial einwärtig verformen bzw. einfalten kann, wie in Fig. 1 durch die gekrümmten Linien 10 dargestellt.
  • In Fig. 1 ist, wie der Vergleich zu Fig. 2 zeigt, die erfindungsgemäß vorgesehene Zentriereinheit 30 nicht vorhanden. Dies führt zu dem Problem, dass, auch wenn die beiden Linien 10 vorliegend sehr symmetrisch zueinander gezeichnet sind, bei einer Packtulpe 1.1 der in Fig. 1 dargestellten Art das Verformungsverhalten unter Druckbeaufschlagung eher zufällig ist und somit kein hinreichend zentrierendes Ergreifen eines Flaschenkopfes sichergestellt ist. Zudem kann die mechanisch empfindliche Wandung des Greifeinsatzes 10 durch gegebenenfalls am Flaschenkopf vorhandene scharfe Kanten leicht beschädigt werden.
  • Fig. 2 zeigt nun eine Packtulpe der bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Art mit erfindungsgemäß vorgeschlagener Zentriereinheit 30 im Längsschnitt gemäß Schnittlinie A-A (Fig. 2b) sowie im Querschnitt. Ferner ist eine in die Packtulpe 1.1 eingeführte Bügelverschlussflasche F1 mit geschlossenem Bügelverschluss dargestellt. Wie erkennbar, ist ein nachträglicher Einbau der Zentriereinheit 30 in eine bestehende Packtulpe zumeist ohne Probleme möglich. Bei der Packtulpe 1.1 der Fig. 2 umfasst die Zentriereinheit 30 ein vorliegend scheibenförmiges Grundelement 30a mit einer zentralen Öffnung, über welche es mit dem zentralen Sicherungsteil 21 verbunden und über das zentrale Sicherungsteil 21 gegenüber dem elastischen Greifeinsatz 10 und dem Gehäuse 20 drehbar ausgebildet ist. Ferner umfasst die Zentriereinheit 30 eine Mehrzahl mit dem Grundelement 30a verbundener Zentrierfinger 30b. Vorliegend sind drei Zentrierfinger 30b regelmäßig, d.h. im 120°Winkelabstand, über den Um fang des Greifeinsatzes 10, bzw. der Packtulpe 1.1 angeordnet. Diese ungerade Anzahl von Zentrierfingern 30b kombiniert mit der drehbaren Anordnung der Zentriereinheit 30 im Greifeinsatz 10 hat den Vorteil, dass die Bügelmechanik F1.2 der Bügelverschlussflasche F1 leicht in die Packtulpe 1.1 aufgenommen werden kann, da sich die drehbare Zentriereinheit 30 problemlos nach der relativen Stellung der Bügelmechanik F1.2 zur Packtulpe 1.1 ausrichten kann, so dass sie nach Einführung in die Packtulpe 1.1 in den Zwischenräumen zwischen den Zentrierfingern 30b angeordnet sind, wie in der Querschnittsansicht der Fig. 2b deutlich erkennbar.
  • Schließlich umfasst das Grundelement 30a der Zentriereinheit 30 am Übergang zu den Zentrierfingern 30b eine ringförmige Anlagefläche 30c, die insbesondere der Zentrierung des Porzellankopfes F1.1 der Bügelverschlussflasche F1 dient.
  • Fig. 3 zeigt die Packtulpe 1.1 der Fig. 2 der Erfindung mit eingeführter Bügelverschlussflasche F1 mit offenem Bügelverschluss. Wie erkennbar, kann auch hier der Flaschenkopf der Bügelverschlussflasche hinreichend tief in die Packtulpe 1.1 eintauschen, um durch die Zentriereinheit 30 wirksam zentriert zu werden und gleichzeitig bei Betätigung der Packtulpe 1.1 sicher und über den gesamten Umfang gleichmäßig ergriffen zu werden. Dabei sorgt die regelmäßige Anordnung der Zentrierfinger 30b dafür, dass sich der Greifeinsatz 10 sehr symmetrisch verformt.
  • Fig. 4 zeigt eine Bügelverschlussflasche mit einem stark beschädigten Flaschenkopf mit infolge einer Absplitterung sehr scharfen Kanten. Diese würden beim Betrieb einer aus dem Stand der Technik bekannten Packtulpe leicht zu einer Beschädigung des Materials des Greifeinsatzes 10 führen, wodurch die Packtulpe insgesamt aufgrund der daraus entstehenden Undichtigkeit nicht mehr funktionieren würde. Die Gefahr der Beschädigung besteht beim Einführen der Bügelverschlussflasche in die Packtulpe gemäß Fig. 4 nicht in diesem Maße, da die scharfen Kanten mit dem Greifeinsatz 10 nicht in Berührung kommen. Bei anschließender Betätigung bestünde zwar noch immer die Gefahr einer Beschädigung, allerdings nicht durch die axiale Relativbewegung beim Einführen des Flaschenkopfes.
  • Die Fig. 5a-c zeigen die Zentriereinheit der Packtulpe der Fig. 2 in Seitenansicht, in Draufsicht von unten gemäß Blickrichtung A sowie in perspektivischer Ansicht. Wie erkennbar, nimmt die Dicke der Zentrierfinger 30b in Umfangsrichtung des elastischen Greifeinsatzes 10 zu ihrem freien Ende hin ab. Hierdurch sind die dem Flaschenkopf zugewandten Stirnflächen 30b.1 der Zentrierfinger 30b sehr klein, so dass es beim Einführen des Flaschenkopfes in die Packtulpe 1.1 praktisch zu keiner den Betrieb der Packtulpe blockierenden Kollision des Flaschenkopfes bzw. der Bügelmechanik F1.2 mit den Zentrierfingern 30b kommen kann. Wie Versuche der Erfinder ergeben haben, sind dabei spezielle Größenverhältnisse besonders von Vorteil. So beträgt das Verhältnis zwischen der Breite der Zentrierfinger 30b am Ansatz am Grundelement 30a zur Dicke am freien Ende bevorzugt 2,5:1 bis 3,5:1, speziell 3:1. Der am freien Ende der Zentrierfinger 30b aufgespannte Außendurchmesser der Zentriereinheit 30 verhält sich zum korrespondierenden Innendurchmesser bevorzugt wie 1,5:1 bis 1,7:1, speziell 1,6:1. Der Innendurchmesser der Zentrierfinger 30b an deren freiem Ende verhält sich zum Innendurchmesser am Ansatz der Zentrierfinger 30b bevorzugt wie 1,4:1 bis 1,6:1, speziell 1,5:1. Ferner verhält sich der am freien Ende der Zentrierfinger 30b aufgespannte Außendurchmesser zum Durchmesser des Grundelements 30a bevorzugt wie 1,7:1 bis 1,9:1, speziell 1,8:1.
  • Fig. 6 zeigt eine Packtulpe 1.2 zum kopfseitigen Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen in einer zweiten Ausgestaltung in Ruhestellung im Längsschnitt. Hier ist erkennbar, dass die Zentrierfinger 30b der Zentriereinheit 30 eine umfangsmäßig konstante Dicke aufweisen. Eine Besonderheit besteht jedoch insbesondere darin, dass die Zentrierfinger 30b im Bereich ihres jeweiligen freien Endes jeweils eine Auflageschulter 30b.2 zur Auflage des Transportringes einer Kunststoffflasche aufweisen. Hierdurch wird das Ergreifen und die Verlagerung von im entleerten Zustand sehr leichten und damit wenig standfesten Kunststoffflaschen stark erleichtert. Auch ist erkennbar, dass sich die Zentrierfinger 30b nicht über die gesamte axiale Länge es Greifeisatzes 10 erstrecken. Dementsprechend hat bei dieser Ausgestaltung der Packtulpe 1.2 das Grundelement 30a der Zentriereinheit 30 keine Scheibenform, sondern eher eine Topf- oder Kelchform. Das Verhältnis zwischen der Axialerstreckung der Zentrierfinger 30b und der Axialerstreckung des Grundelements 30a beträgt hier bevorzugt 2:0,9 bis 2:1,1, speziell 2:1.
  • Fig. 7 zeigt eine Packtulpe 1.3 zum kopfseitigen Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen in einer dritten Ausgestaltung in Ruhestellung im Längsschnitt sowie im Querschnitt gemäß Schnittlinie B-B. Hier weist die Zentriereinheit 30 eine gerade Anzahl von Zentrierfinger 30b, vorliegend sechs, auf. Die Zentrierfinger 30b sind wiederum im Bereich ihres jeweiligen freien Endes mit jeweils einer Auflageschulter 30b.2 zur Auflage des Transportringes einer Kunststoffflasche F2 versehen.
  • Fig. 8 zeigt die Packtulpe der Fig. 7 in Greifstellung im Längsschnitt sowie im Querschnitt gemäß Schnittlinie A-A. Wie erkennbar, legen sich die Zentrierfinger 30b dicht an den Flaschenkopf der Kurzhalsflasche und ergreifen ihn sicher. Dabei ist auffällig, dass es aufgrund der großen Zahl der Zentrierfinger 30b und der annähernd spaltfreien Anlage der Zentrierfinger 30b untereinander zu keinem direkten Kontakt zwischen dem Material des Greifeinsatzes 10 und dem Flaschenkopf kommt, wodurch der Greifeinsatz 10 in jeder Betriebssituation der Packtulpe 1.3 sicher vor scharfen Kanten oder Graten des Flaschenkopfes F2 geschützt ist.
  • In Fig. 9 ist eine Packtulpe 1.4 in einer vierten Ausgestaltung in Ruhestellung im Längsschnitt mit Kunststoff-Kurzhalsflasche F2 und im Querschnitt gemäß Schnittlinie C-C dargestellt. Ferner zeigt Fig. 9c die Zentriereinheit 30 dieser Packtulpe bei Betätigung der Packtulpe ohne zu ergreifender Flasche. Hierbei legen sich die Zentrierfinger 30b spaltfrei aneinander, wie in Fig. 9c erkennbar.
  • Fig. 10 stellt die Packtulpe der Fig. 9 mit verschieden gestalteten Zentrierfingern 30b, 30b', 30b" der Zentriereinheit 30 dar. Insbesondere bei der Gestaltung der Zentrierfinger 30b', 30b" wird ein vergrößerter Spalt zwischen Außenseite der Zentrierfinger 30b', 30b" und Innenwand des Greifeinsatzes 10 gebildet. Speziell weist die der Innenfläche des Greifeinsatzes 10 zugewandte jeweilige Rückseite der Zentrierfinger 30b eine von der Krümmung der Innenfläche des Greifeinsatzes abweichende Krümmung auf, bevorzugt derart, dass die jeweilige Rückseite der Zentrierfinger stärker als die Krümmung der Innenfläche des Greifeinsatzes konvex gekrümmt sind oder konkav ausgebildet sind. Hierdurch wird eine Reinigung erleichtert bzw. den Aufbau von Verunreinigungen erschwert.
  • Die in Fig. 11 dargestellte fünfte Ausgestaltung einer Packtulpe 15 zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Zentrierfinger 30b auf ihrer Innenseite jeweils eine Mehrzahl, vorliegend eine identische Anzahl, von in Umfangsrichtung des Greifeinsatzes ausgerichteter Nuten 30b.3 aufweist, derart, dass jeweils einander zugeordnete Nuten 30b.3 der Zentrierfinger 30b gemeinsam eine unterbrochene Ringnut ausbilden. Hierdurch wird insbesondere bei der dargestellten Kurzhalsform der Flasche F2 ein Vorteil dadurch erzielt, dass der Transportring F2.1 durch Eingriff in eine der durch die Nuten 30b.3 gebildeten Ringnuten, nämlich in diejenige Ringnut, die relativ zum Transportring der Kurzhalsflasche auf der richtigen Höhe angeordnet ist, stabil gegriffen werden kann. Dadurch wird wiederum eine gute Zentrierung der Flasche erreicht und ein Herausfallen vermieden.
  • Fig. 12 zeigt die Packtulpe der Fig. 11 im betätigten Zustand mit Kunststoff-Kurzhalsflasche im Längsschnitt. Hier ist deutlich zu sehen, wie der Transportring F2.1 der Kunststoffflasche F2 in die untersten Nuten 30b.3 der Zentrierfinger 30b eingreift.
  • Fig. 14 zeigt schließlich eine besondere Ausgestaltung der Zentriereinheit 30 in der Packtulpe der Fig. 11. Hier ist die Zentriereinheit 30 mehrteilig ausgebildet. Dabei ist das Grundelement 30a der Zentriereinheit 30 aus einem ersten elastischen Material ausgebildet, wohingegen die Zentrierfinger 30b aus einem zweiten steiferen Material ausgebildet sind. Demnach weist das Material der Zentrierfinger 30b also eine größere Härte auf als das Material des Grundelements 30a. Hierbei wird erreicht, dass durch die vergleichsweise elastische Ausführung des Grundelements 30a die an dem Grundelement 30a ansetzenden Zentrierfinger 30b wirksame Rückstellkräfte erfahren, wodurch der Greifeinsatz 10 und damit die Packtulpe 1.5 in kürzester Zeit wieder für einen erneuten Greifvorgang zur Verfügung steht. Gleichzeitig sorgen die vergleichsweise hart ausgebildeten Zentrierfinger 30b für eine größere Einspannsicherheit beim Ergreifen der Flasche F2 und sind darüber hinaus verschleißfester.

Claims (15)

  1. Packtulpe (1.1-1.5) zum Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen (F1, F2) mit einem topfförmigen Gehäuse (20) und einem topfförmigen, elastisch verformbaren Greifeinsatz (10), wobei der Greifeinsatz (10) einen rückseitigen Boden (11), eine umlaufende Wandung und ein vorderseitiges, dem zu ergreifenden Flaschenkopf zugewandtes, geöffnetes Ende (12) aufweist, wobei der Greifeinsatz (10) an einem gehäusefesten Absatz (20b.1) abgestützt ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Packtulpe (1.1-1.5) eine Zentriereinheit (30) umfasst, wobei die Zentriereinheit (30) koaxial im Greifeinsatz (10) angeordnet ist, wobei die Zentriereinheit (30) ein mit dem rückseitigen Boden des Greifeinsatzes (10) verbundenes Grundelement (30a) und eine Mehrzahl mit dem Grundelement (30a) verbundener Zentrierfinger (30b) umfasst, wobei die Zentrierfinger (30b) im Wesentlichen axial in Richtung des geöffneten Endes (12) des Greifeinsatzes (10) ausgerichtet sind.
  2. Packtulpe (1.1-1.5) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Grundelement (30a) gegenüber dem elastischen Greifeinsatz (10) drehbar ausgebildet ist.
  3. Packtulpe (1.1-1.5) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Zentrierfinger (30b) gleichmäßig über den Umfang des elastischen Greifeinsatzes (10) verteilt sind.
  4. Packtulpe (1.1) nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine ungerade Anzahl von Zentrierfingern (30b) insbesondere zur Aufnahme einer Bügelverschlussflasche (F1) vorgesehen ist.
  5. Packtulpe (1.1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    wenigstens ein Zentrierfinger (30b), bevorzugt alle Zentrierfinger (30b), sich mit seinem/ihrem jeweiligen freien Ende von dem Grundelement (30a) bis zum geöffneten Ende (12) des elastischen Greifeinsatzes (10) erstreckt/erstrecken.
  6. Packtulpe (1.2, 1.3, 1.4) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Zentrierfinger (30b) im Bereich ihres jeweiligen freien Endes jeweils eine Auflageschulter (30b.2) zur Auflage des Transportringes (F2.1) einer Kunststoffflasche (F2) aufweisen.
  7. Packtulpe (1.5) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Zentrierfinger (30b) auf ihrer Innenseite jeweils eine Mehrzahl, bevorzugt eine identische Anzahl, von in Umfangsrichtung des Greifeinsatzes (10) ausgerichteter Nuten (30b.3) aufweist, derart, dass jeweils einander zugeordnete Nuten (30b.3) der Zentrierfinger (30b) gemeinsam eine unterbrochene Ringnut ausbilden.
  8. Packtulpe (1.5) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass.
    die Zentriereinheit (30) mehrteilig ausgebildet ist, wobei das Grundelement (30a) aus einem ersten elastischen Material ausgebildet ist und wobei die Zentrierfinger (30b) aus einem zweiten Material ausgebildet sind, wobei das erste Material der Zentrierfinger (30b) eine größere Härte aufweist als das zweite Material des Grundelements (30a).
  9. Packtulpe (1.3, 1.4) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Zentrierfinger (30b) in Umfangsrichtung des elastischen Greifeinsatzes (10) derart dimensioniert sind, dass sie bei Druckbeaufschlagung der Packtulpe (1.3, 1.4) annähernd spaltfrei aneinander liegen.
  10. Packtulpe (1.1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Dicke der Zentrierfinger (30b) in Umfangsrichtung des elastischen Greifeinsatzes (10) zu ihrem freien Ende hin abnimmt.
  11. Packtulpe (1.1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Grundelement (30a) der Zentriereinheit (30) oder die Zentrierfinger (30b) eine ringförmige Anlagefläche (30c), insbesondere zur Zentrierung des Porzellankopfes einer Bügelverschlussflasche, aufweist/aufweisen.
  12. Packtulpe (1.4) nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die der Innenfläche des Greifeinsatzes (10) zugewandte jeweilige Rückseite der Zentrierfinger (30b', 30b") eine von der Krümmung der Innenfläche des Greifeinsatzes (10) abweichende Krümmung aufweist, bevorzugt derart, dass die jeweilige Rückseite der Zentrierfinger (30b', 30b") stärker als die Krümmung der Innenfläche des Greifeinsatzes (10) konvex gekrümmt sind oder konkav ausgebildet sind.
  13. Packtulpe (1.1-1.5) nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Zentriereinheit (30) aus einem elastischen Material gebildet ist, bevorzugt aus thermoplastischem Polyurethan mit einer Shore Härte von 75 - 93.
  14. Packtulpe (1.1-1.5) nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der topfförmige, elastisch verformbare Greifeinsatz (10) an seinem dem zu ergreifenden Flaschenkopf zugewandten, geöffneten Ende einen radial nach außen weisenden Kragen (13) aufweist, wobei das topfförmige Gehäuse (20) einen topfförmigen Hauptabschnitt (20a) und ein mit dem Hauptabschnitt (20a) lösbar verbundenes, insbesondere als Überwurfmutter ausgebildetes, ringförmiges Sicherungselement (20b) aufweist, wobei der gehäusefeste Absatz an dem Sicherungselement (20b) ausgebildet ist und wobei der radial nach außen weisende Kragen (13) zwischen vorderem Rand des topfförmigen Hauptabschnitts (20a) und dem Sicherungselement (20b) eingespannt ist.
  15. System zum kopfseitigen Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen (F1, F2) mit wenigstens einer Packtulpe (1.1-1.5) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
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