PL239195B1 - Głowica zakręcająca - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest zakręcająca głowica, której zasadniczy element stanowi korpus (2) ze znajdującym się w jego dolnej części gniazdem, które umożliwia realizowanie procesu zakręcania z użyciem zakrętki-klocka z wypustami tzw. "pinami". Wewnętrzna część korpusu (2) wyznacza przestrzeń, w której umieszczana i blokowana jest zakrętka-klocek w trakcie zamykania nią opakowania. W części wewnętrznej korpusu (2) wykonane są rozmieszczone obwodowo pogrubienia, tj. spiralne ślizgi (6), które rozdzielone są znajdującymi się pomiędzy nimi wgłębieniami (7). Ilość spiralnych ślizgów (6), a tym samym wgłębień (7) wewnątrz korpusu (2) dostosowana jest do ilości wystających elementów zakrętki-klocka, tj. wypustów. Zadanie spiralnych ślizgów (6) polega na ślizgowym naprowadzeniu wypustów na rozmieszczone obwodowo w korpusie (2) przytrzymujące kulki (8) oraz ustawieniu zakrętki-klocka (4) w pozycji, w której będzie ona zakręcana na zamykanym opakowaniu przez zakręcającą głowicę. Wówczas gdy wystające elementy zakrętki-klocka, tj. wypusty znajdą się na wysokości sprężynujących, przytrzymujących kulek (8) - wypychają je na zewnątrz. Sprężynujący ruch przytrzymujących kulek (8) uzyskano dzięki nałożeniu na zewnątrz wokół zakręcającej głowicy na wysokości przytrzymujących kulek (8) zagłębionych w otworach, gumowego pierścienia. Tzw. "O-ring" dociska i dopycha przytrzymujące kulki (8) do korpusu (2). W konsekwencji, każda z dociskanych przez gumowy pierścień ułożyskowanych, przytrzymujących kulek (8) częściowo wsuwa się przez odpowiadający jej otwór w przestrzeń wewnętrzną korpusu (2) zakręcającej głowicy, względnie wsuwa się w zagłębienie wypustu zakrętki-klocka. Niekontrolowanemu przesuwaniu się gumowego pierścienia zapobiegają obwodowe występy pomiędzy którymi umieszczony jest gumowy pierścień.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest głowica zakręcająca, stanowiąca peryferyjny, końcowy element lub jeden z analogicznych, końcowych elementów zakręcarki do zamykania pojemników, zwłaszcza butelek przeznaczonych do przechowywania płynnych artykułów spożywczych, takich jak woda mineralna, napoje, nektary, soki, mleko oraz przetwory mleczne. Głowica zakręcająca może być wykorzystywana w zakręcarkach różnego typu. Głowica zakręcająca może także służyć do zamykania opakowań różnego typu, na przykład PET, HDPE, kartonowych, a także wykorzystywanych do zamykania nietoksycznych produktów higienicznych, takich jak np. opakowania pasty do zębów.

Istnieją różne znane rozwiązania głowic zakręcających, służące do zamykania pojemników, zwłaszcza butelek.

Z opisu polskiego wzoru użytkowego o numerze prawa wyłącznego Ru.059572 z dnia zgłoszenia 28.10.1997 r. znane jest rozwiązanie pt. „Głowica zakręcarki” [„Capping head for crewed caps”). Opisana tu głowica zbudowana jest z tulei napędowej, w której ułożyskowana jest tuleja obrotowa z głowiczką zakręcającą, sprzęgła magnetycznego i wypychacza zakrętek. Tuleję stanowi korpus górny, dwuczęściowy, wyposażony w trzpień, na który przenoszony jest napęd z wrzeciona zakręcarki. W korpusie górnym osadzone są łożyska, za pośrednictwem których w korpusie ułożyskowana jest tuleja obrotowa, na której dolną część nakręcony jest korpus dolny. W tulei, suwliwie usytuowany jest wypychacz, za pośrednictwem sprężyny naciskowej, a także usytuowana jest głowiczka zakręcająca zabezpieczona przed nadmiernym wysunięciem z tulei nakrętką, nakręconą na tuleję. W tulei obrotowej o sprężynę opiera się głowiczka, której przesuw w górę ograniczony jest ugięciem sprężyny, a przesuw w dół ograniczony jest nakrętką. Rozwiązanie to charakteryzuje się tym, że sprzęgło magnetyczne stanowią magnesy pierścieniowe. Znajduje ono zastosowanie w zakręcarkach, służących do nakręcania nakrętek na butelki.

Z kolejnego opisu polskiego wynalazku o numerze prawa wyłącznego PL170069 z dnia zgłoszenia 04.03.1993 r. znane jest rozwiązanie pt. „Urządzenie do nakręcania gwintowanych zakrywek na butelki” [Apparatus for screwing threaded bottle caps onto bottle neck ends’). Niniejszy wynalazek dotyczy urządzenia, które posiada napędowy trzpień o pionowej osi obrotu, którego górna część łączy się z napędem. Wewnątrz trzpienia znajduje się współosiowo ułożyskowana, obrotowa tuleja, w której jest umieszczona teleskopowo głowica do nakręcania gwintowanych zakrywek na butelki. Napędowy trzpień jest sprzężony z tuleją i jej głowicą za pośrednictwem kulkowego sprzęgła przeciążeniowego. Jednym z elementów sprzęgła jest wieńcowy koszyk z obwodowymi gniazdami, w których znajdują się zabierakowe kulki, a drugi człon sprzęgła stanowi kołnierz z czołową, oporową bieżnią, na którego bocznej, cylindrycznej powierzchni są utworzone wgłębienia poprzedzielane występami. Kulki jednego członu sprzęgła zazębiają się z występami drugiego członu pod naciskiem osiowo przestawnego, stożkowego pierścienia podpartego centralną sprężyną. Głowica jest dociskana do zakrywki za pomocą sprężyny, umieszczonej wewnątrz tulei. Wewnątrz głowicy znajduje się osiowo przestawny stempel, podparty dociskową sprężyną.

Z innego opisu polskiego wynalazku o numerze patentu PL169919 z dnia zgłoszenia 26.11.1992 r. znane jest rozwiązanie pt. „Głowica do kapslowania butelek” („Bottles copping head’). Głowica ta służy do dokręcania kapsli z tworzyw sztucznych. Rozwiązanie według wynalazku stanowi gło wica do kapslowania butelek, która zawiera wkładkę w kształcie pierścienia, wykonaną z tworzywa elastycznego, zamocowaną przy pomocy nakrętki i tulei z osiowym otworem stożkowym w obsadzie głowicy od jej strony czołowej, przy czym obsada głowicy osadzona jest obrotowo w korpusie głowicy i posiada sprzęgło przeciążeniowe.

Natomiast z amerykańskiego wynalazku o numerze US2018282001 znane jest rozwiązanie pt. „Klocek budujący jako zakrętka do butelki” („A metod of, and an applying head for, applying a lid onto a container’). Przedstawiono tu sposób nakładania zakrętki na szyjkę pojemnika, który składa się z następujących etapów:

- umieszczenia zakrętki na szyjce;

- użycia na ściance końcowej siły skierowanej w stronę pojemnika, tak aby wypoziomować zakrętkę na szyjce;

- obracania zakrętki na szyjce poprzez przekręcenie zakrętki w kierunku wkręcania.

Z polskiego wynalazku o numerze patentu PL228309 z dnia zgłoszenia 29.02.2016 r. znane jest rozwiązanie pt. „Zakrętka-klocek” („Cube-like screw cap’). Opisano tu nakrętkę-klocek, która składa się

PL 239 195 B1 z korpusu w kształcie walca, wykonanego z tworzywa sztucznego, którego parametry takie jak wysokość, promień, głębokość wytłoczenia i grubość ścianek bocznych zależne są od typu opakowania, do którego zostanie przystosowana nakrętka-klocek. W korpusie są wykonane stycznie do jego ścianki bocznej, promieniście i naprzemiennie, łącznie w liczbie co najmniej czterech: wypusty oraz gniazda. Są one także umieszczone na zewnętrznej i na wewnętrznej stronie górnej powierzchni. Zarówno wypusty, jak i gniazda mają w zasadniczej swej części kształt walca i w przekroju poprzecznym są okrągłe, przy czym przekrój najbardziej wysuniętych na zewnątrz ich części ma kształt odpowiednio: w przypadku wypustów: koła, natomiast w przypadku gniazd: pierścienia.

Natomiast ze zgłoszenia polskiego wzoru użytkowego W.127323 z dnia zgłoszenia 26.05.2016 r. znane jest rozwiązanie pt. „Zakrętka-klocek” („Cube-like screw cop’). Przedmiotem zgłoszenia jest zakrętka-klocek, która składa się z korpusu o okrągłym przekroju poprzecznym, korzystnie z fazą albo o kwadratowym przekroju poprzecznym, korzystnie z fazą albo o wielokątnym, korzystnie sześciokątnym przekroju poprzecznym, korzystnie z fazą. W każdym przypadku faza wykonana jest wokół górnej powierzchni zakrętki-klocka, między jej górną powierzchnią a prostopadłą do niej ścianą boczną zakrętki-klocka. Przy czym co najmniej jeden wypust lub gniazdo umieszone zostało: wokół powierzchni bocznej zakrętki-klocka lub wewnątrz zakrętki-klocka lub na górnej powierzchni zakrętki-klocka lub na fazie wokół górnej powierzchni zakrętki-klocka. Co najmniej jeden wypust lub gniazdo ma w zasadniczej swej części kształt walca i w przekroju poprzecznym są one okrągłe. Przy czym przekrój najbardziej wysuniętych na zewnątrz ich części ma kształt odpowiednio: w przypadku wypustów - koła, natomiast w przypadku gniazd - pierścienia.

Celem opracowanego wynalazku jest stworzenie takiej głowicy zakręcającej, która przy użyciu znanych zakręcarek będzie umożliwiała zamknięcie pojemników, zwłaszcza butelek za pomocą zakrętki-klocka o nietypowym kształcie, ponieważ w jego korpusie zostały wykonane wypusty tzw. „piny” (stycznie do jego ścianki bocznej, promieniście i naprzemiennie, łącznie w liczbie co najmniej czterech), z których te o większej średnicy mają charakter gniazda. Zadaniem opracowanej głowicy zakręcającej jest umożliwienie realizacji znanego, zautomatyzowanego i dowolnego sposobu zakręcania pojemników (realizowanego na przykład w zakręcarce obrotowej z talerzem obrotowym lub liniowej) nowym typem zakrętki, która ma postać zakrętki-klocka służącego także do tworzenia różnorakich konstrukcji przestrzennych.

Istota opracowanej głowicy zakręcającej, której zasadniczy element stanowi korpus ze znajdującym się w jego dolnej części gniazdem polega na tym, że wewnętrzna część korpusu wyznacza przestrzeń, w której umieszczana i blokowana jest w trakcie zamykania nią opakowania zakrętka-klocek z wypustami, przy czym w części wewnętrznej korpusu wykonane są rozmieszczone obwodowo pogrubienia, tj. spiralne ślizgi, które rozdzielone są znajdującymi się pomiędzy nimi wgłębieniami.

Korzystnie głowica zakręcająca w zewnętrznej części korpusu wykonane ma dwa obwodowe występy, pomiędzy którymi umieszczony jest obwodowy, gumowy pierścień, który dociska i dopycha przytrzymujące kulki do korpusu zakręcającej głowicy. W wyniku tego każda z dociskanych przez gumowy pierścień metalowych, przytrzymujących kulek częściowo wsunięta jest przez otwór w przestrzeń wewnętrzną korpusu zakręcającej głowicy.

Ilość spiralnych ślizgów i wgłębień wewnątrz korpusu dostosowana jest do ilości wystających elementów zakrętki-klocka, tj, wypustów, czyli „pinów”.

Zwykle głowica zakręcająca ma osiem przytrzymujących kulek. Przy czym te z ośmiu przytrzymujących kulek, które mają zostać wprowadzane do wypustów umieszczone są w otworach o nieco większej średnicy i nieco większa ich część wystaje i wchodzi w przestrzeń korpusu w porównaniu do pozycji, w jakiej znajdują się pozostałe, przytrzymujące kulki umieszczone w otworach o nieco mniejszej średnicy, które będą dotykać ścianek zasadniczej bryły zakrętki-klocka, przytrzymując ją po bokach.

Rozwiązanie według wynalazku bazuje na konstrukcji typowej głowicy zakręcającej, umożliwia ona jednak zamknięcie pojemników, zwłaszcza butelek, za pomocą zakrętki-klocka. Głowica zakręcająca wg wynalazku pozwala na prawidłowe, szczelne zamknięcie pojemników, zwłaszcza-butelek, bez ryzyka uszkodzenia zakrętki-klocka, w tym także najbardziej narażonych elementów zakrętki-klocka to znaczy wypustów i gniazd. Głowica zakręcająca: dostosowana jest do współpracy z różnymi typami zakręcarek.

Przedmiot wynalazku został bliżej przedstawiony w przykładzie wykonania, na rysunkach, na których:

fig. 1 - przedstawia widok aksonometryczny pokazanej od strony wnętrza głowicy zakręcającej z widoczną wewnętrzną stroną głowicy z obwodowymi otworami,

PL 239 195 B1 fig. 2 - przedstawia widok aksonometryczny pokazanej od strony jej wnętrza głowicy zakręcającej z widoczną wewnętrzną stroną głowicy z obwodowymi otworami, w których widoczne są umieszczone w nich przytrzymujące kulki, fig. 3 - przedstawia przekrój podłużny przez głowicę zakręcającą, fig. 4 - przedstawia widok aksonometryczny zakrętki-klocka, natomiast fig. 5 - przedstawia widok aksonometryczny z widoczną wewnętrzną stroną głowicy od strony trzpienia, który nie został pokazany na rysunku, a ściślej od strony współosiowo ułożyskowanej w nim, obrotowej tulei, w której zostanie umieszczona głowica zakręcająca.

Jak pokazano na rysunkach, wynalazek stanowi głowica 1, która składa się z korpusu 2 ze znajdującym się w jego dolnej części gniazdem 3.

Głowica 1 jest mocowana na trzpieniu, który nie został pokazany na rysunku. A ściślej jest ona mocowana zwykle w dole, na współosiowo ułożyskowanym trzpieniu obrotowej tulei, w której umieszczana jest zwykle zakręcająca głowica 1. Głowica 1 służy do zakręcania opakowania zamykającą to opakowanie zakrętką, która jest gwintowana w środku. Opracowana głowica 1 może zostać wykorzystana w zakręcarce dostosowanej do pracy w różnego typu zakręcarkach i na różnego typu liniach produkcyjnych.

W znanych urządzeniach na głowicę zakręcającą, a tym samym na umieszczoną w nim dowolną zakrętkę, w trakcie zamykania opakowania wywierany jest nacisk (zwykle uderzeniowo z góry), a także przenoszony jest napęd z obrotowego trzpienia zakręcarki. Zawsze parametry zakręcarki i właściwe zaplanowanie kierunku, wartości i momentu sił oddziaływujących na zamykane opakowanie są indywidualnie planowane i dobierane. Są one dostosowywane między innymi do typu materiału, z którego wykonana jest zakrętka oraz prędkości przesuwu linii produkcyjnej. Każdy proces zakręcania opakowań jest zindywidualizowany i zwykle realizowany odmiennie w danym przypadku. Wprawdzie opisane wyżej parametry są zmienne, zawsze jednak konieczne jest nałożenie na zamykane opakowanie zakrętki i ten etap procesu zwykle realizowany jest przy użyciu głowicy zakręcającej.

Zasadniczy element zakręcającej głowicy 1 według wynalazku stanowi korpus 2 ze znajdującym się w jego dolnej części gniazdem 3, które umożliwia realizowanie opisanego procesu z użyciem nietypowej zakrętki-klocka 4 z wypustami 5, tzw. „pinami”.

Wewnętrzna część korpusu 2 wyznacza przestrzeń, w której umieszczana i blokowana jest zakrętka-klocek 4 w trakcie zamykania nią opakowania. W części wewnętrznej korpusu 2 wykonane są rozmieszczone obwodowo pogrubienia, tj. spiralne ślizgi 6, które rozdzielone są znajdującymi się pomiędzy nimi wgłębieniami 7. Ilość spiralnych ślizgów 6, a tym samym wgłębień 7 wewnątrz korpusu 2 dostosowana jest do ilości wystających elementów zakrętki-klocka 4, tj. wypustów 5 o większej średnicy oraz wypustów 5' o mniejszej średnicy. Przy czym te o mniejszej średnicy mogą być wprowadzane do wypustów 5 o większej średnicy innej zakrętki-klocka 4. Zadanie spiralnych ślizgów 6 polega na ślizgowym naprowadzeniu wypustów 5 na rozmieszczone obwodowo w korpusie 2 przytrzymujące kulki 8 oraz ustawieniu zakrętki-klocka 4 w pozycji, w której będzie ona zakręcana na zamykanym opakowaniu przez zakręcającą głowicę 1.

Przy czym przytrzymujące kulki 8, które mają zostać wprowadzone do wypustów 5 umieszczone są w otworach 10 o nieco większej średnicy i dlatego nieco większa ich część wystaje i wchodzi w przestrzeń korpusu 2 w porównaniu do pozycji, w jakiej znajdują się pozostałe przytrzymujące kulki 8 umieszczone w otworach 10 o nieco mniejszej średnicy, które dotykać będą ścianek zasadniczej bryły zakrętki-klocka 4, przytrzymując ją po bokach.

Wówczas, gdy wystające elementy zakrętki-klocka 4, tj. wypusty 5 i 5' znajdą się na wysokości sprężynujących, przytrzymujących kulek 8 - wypychają je na zewnątrz.

Sprężynujący ruch przytrzymujących kulek 8 uzyskano dzięki nałożeniu na zewnątrz wokół zakręcającej głowicy 1, na wysokości przytrzymujących kulek 8 zagłębionych w otworach 10 gumowego pierścienia 9. Jest to tzw. „ O-ring ”, który dociska i dopycha przytrzymujące kulki 8 do korpusu 2 zakręcającej głowicy 1. W konsekwencji, każda z dociskanych przez gumowy pierścień 9 metalowych, przytrzymujących kulek 8 częściowo wsuwa się przez odpowiadający jej otwór 10 w przestrzeń wewnętrzną korpusu 2 zakręcającej głowicy 1.

Te wypusty 5, które mają większą średnicę, zsuwając się ze spiralnych ślizgów 6 na wysokości przytrzymujących kulek 8 nie tylko wypychają je na zewnątrz. Równocześnie, ponieważ przytrzymujące kulki 8 są dopychane do środka korpusu 2 przez zewnętrzny, gumowy, obwodowy pierścień 9, gdy ruch zakrętki-klocka 4 jest kontynuowany, wówczas ta część przytrzymującej kulki 8, która wysunięta była

PL 239 195 B1 poza obrys otworu 10 (i znajdowała się w przestrzeni wewnętrznej korpusu 2) wsuwa się i zagłębia w zagłębieniu 11 wypustu 5 zakrętki-klocka 4.

Pozostałe z przytrzymujących kulek 8 dociskają w innych miejscach ścianki zakrętki-klocka 4 i przytrzymują je. Przy czym przytrzymujących kulek 8 jest ich zwykle osiem.

Niekontrolowanemu przesuwaniu się gumowego pierścienia 9 zapobiegają obwodowe występy 12, pomiędzy którymi jest on umieszczony.

Przytrzymujące kulki 8 wprowadzone do zagłębień 11 wypustów 5 zakrętki-klocka 4 pozycjonują zakrętkę-klocek 4 i zabezpieczają jej wypusty 5 przed złamaniem, czy też odkształceniem w trakcie procesu zamykania opakowania.

Przytrzymujące kulki 8 zabezpieczają też zakrętkę-klocek 4 przed swobodnym i dowolnym przesuwaniem się w osi korpusu 2 zakręcającej głowicy 1, a co za tym idzie przed nieplanowanym przesuwaniem się i obracaniem zakrętki-klocka 4 w trakcie zamykania pojemnika zakrętką-klockiem 4.

Wewnętrzna średnica wyznaczona przez spiralne ślizgi 6 korpusu 2 jest zbliżona do zewnętrznej średnicy zasadniczej bryły zakrętki-klocka 4.

Claims (4)

1. Głowica zakręcająca, której zasadniczy element stanowi korpus ze znajdującym się w jego dolnej części gniazdem, znamienna tym, że wewnętrzna część korpusu (2) wyznacza przestrzeń, w której umieszczana i blokowana jest w trakcie zamykania nią opakowania zakrętkaklocek (4) z wypustami (5), przy czym w części wewnętrznej korpusu (2) wykonane są rozmieszczone obwodowo pogrubienia, to jest spiralne ślizgi (6), które rozdzielone są znajdującymi się pomiędzy nimi wgłębieniami (7).

2. Głowica zakręcająca, według zastrz. 1, znamienna tym, że w zewnętrznej części korpusu (2) wykonane ma dwa obwodowe występy (12), pomiędzy którymi umieszczony jest obwodowy, gumowy pierścień (9), który dociska i dopycha przytrzymujące kulki (8) do korpusu (2) zakręcającej głowicy (1), tak iż każda z dociskanych przez gumowy pierścień (9) metalowych, przytrzymujących kulek (8) częściowo wsunięta jest przez otwór (10) w przestrzeń wewnętrzną korpusu (2) zakręcającej głowicy (1).

3. Głowica zakręcająca, według zastrz. 2, znamienna tym, że ilość spiralnych ślizgów (6) i wgłębień (7) wewnątrz korpusu (2) dostosowana jest do ilości wystających elementów zakrętkiklocka, tj. wypustów (5), czyli „pinów”.

4. Głowica zakręcająca, według zastrz. 2 albo 3, znamienna tym, że te z ośmiu przytrzymujących kulek (8), które mają zostać wprowadzane do wypustów (5) umieszczone są w otworach (10) o nieco większej średnicy i nieco większa ich część wystaje i wchodzi w przestrzeń korpusu (2) w porównaniu do pozycji, w jakiej znajdują się pozostałe, przytrzymujące kulki (8) umieszczone w otworach (10) o nieco mniejszej średnicy, które dotykać będą ścianek zasadniczej bryły zakrętki-klocka (4), przytrzymując ją po bokach.