WO1998039212A1

WO1998039212A1 - Packtulpe

Info

Publication number: WO1998039212A1
Application number: PCT/EP1998/001137
Authority: WO
Inventors: Ludwig Schulnig
Original assignee: Tyrolon-Schulnig Gmbh
Priority date: 1997-03-05
Filing date: 1998-02-27
Publication date: 1998-09-11
Also published as: DE19708976A1

Abstract

Es wird eine Packtulpe für eine Greifvorrichtung für Flaschen oder dergleichen angegeben, mit einem Packtulpengehäuse (14), das eine Aufnahmeöffnung (5) für die zu greifende Flasche (17) aufweist, und mit einem in der Aufnahmeöffnung (5) umfangsseitig angeordneten elastischen Packtulpeneinsatz (7), der zum Greifen der Flasche unter mechanischer Krafteinwirkung eines in axialer Richtung beweglichen Kolbens (8) in im wesentlichen radialer Richtung in die Aufnahmeöffnung (5) eingreift. Mit dem Ziel, ein sicheres Aufnehmen und Absetzen der Flaschen zu ermöglichen, ist ein federbelasteter Stößel (1) vorgesehen, der in axialer Richtung beweglich in dem Kolben (8) geführt ist, und dessen Schaft (3) beim Absenken der Packtulpe zum Aufnehmen einer Flasche (17) gegen die Kraft einer mechanischen Feder (2) mittels des Flaschenhalses (29) in den Kolben (8) eingeschoben und beim Anheben der Packtulpe zum Absetzen der Flasche (17) mit der Federkraft aus dem Kolben (8) in die Aufnahmeöffnung (5) ausgeschoben wird.

Description

Packtulpe

Besehreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Packtulpe für eine GreifVorrichtung für Flaschen oder dergleichen, mit einem Packtulpengehäuse, das eine Aufnahmeöffnung für die zu greifende Flasche aufweist, und mit einem in der Aufnahmeöffnung umfangs- seitig angeordneten elastischen Packtulpeneinsatz, der zum Greifen der Flasche unter mechanischer Krafteinwirkung eines in axialer Richtung beweglichen Kolbens in im wesentlichen radialer Richtung in die Aufnahmeöffnung eingreift.

Packtulpen dieser Art sind bekannt und dienen beispielsweise in der Getränkeindustrie dem Transport von Flaschen oder flaschenähnlichen Behältnissen aus einer Getränkekiste zu einer weiterverarbeitenden Maschine oder umgekehrt. Hierzu sind beispielsweise zwanzig Packtulpen - entsprechend einem 20er Flaschenkasten - zu einem Packkopf zusammengefaßt, der zum Greifen der Flaschen derart über dem Flaschenkasten positioniert wird, daß die Flaschenhälse beim Absenken des Packkopfes in die Aufnahmeöffnungen der Packtulpen eingeführt werden. Das Greifen der Flaschen oder der flaschenähnlichen Behältnisse erfolgt - je nach Art der Flasche bzw. des Behältnisses oder genauer: je nach Beschaffenheit des Flaschenhalses bzw. des Behälterteils unterhalb des Verschlusses - auf zwei unterschiedlicher Arten. Bei Flaschen mit dem üblichen schlanken Flaschenhals greift der Packtulpeneinsatz unter der Krafteinwirkung des Kolbens dadurch in die Aufnahmeöffnung ein und beklemmt den Flaschenhals, daß der Packtulpeneinsatz eine die lichte Querschnittsfläche der Aufnahmeöffnung verjüngende reversible Verformung erfährt. Bei anderen Behältnissen ohne besonders ausgebildeten Hals erfolgt das Greifen dadurch, daß der Packtulpeneinsatz ebenfalls unter der Krafteinwirkung des Kolbens mittels Greifklauen unter den Schraubverschluß oder einen Kragenwulst des Behältnisses greift . Solche Greifklauen können am unteren Stirnrand des Packtulpeneinsatzes ausgebildet sein und greifen bei axialer Krafteinwirkung des Kolbens aufgrund einer konischen Ausbildung eines die Aufnahmeöffnung des Packtulpengehäuses begrenzenden Ringsockels in im wesentlichen radialer Richtung in die Aufnahmeöffnung ein, während der Packtulpeneinsatz selbst in axialer Richtung im wesentlichen formstabil bleibt. Der Packkopf mit den Packtulpen wird sodann angehoben, wodurch die gegriffenen Flaschen aus dem Flaschenkasten herausgehoben und zu einer weiterverarbeitenden Maschine transportiert werden. Zum Absetzen der Flaschen wird die auf den flexiblen Packtulpeneinsatz wirkende Kraft des Kolbens gelöst, woraufhin der Packtulpeneinsatz wieder seine ursprüngliche Form unter Vergrößerung der lichten Querschnittsfläche der Aufnahmeöffnung einnimmt und somit den Flaschenhals bzw. das flaschenartige Behältnis aus der Beklemmung bzw. aus dem unterhakenden Griff der Greif lauen freigibt. Danach wird der Packkopf erneut angehoben, so daß die Flaschenhälse die Aufnahmeöffnungen der Packtulpen verlassen.

Die soeben beschriebenen Packköpfe sind wichtige Bestandteile von Getränkeabfüllanlagen, bei denen ein wesentliches Wirtschaftlichkeitskriterium ein störungsfreier Betrieb ist. Ein bekanntes Problemfeld ist hierbei das Hängenbleiben von Flaschenverschlüssen, also von Schraubverschlüssen oder Kronkorken, in den Aufnahmeöffnungen der Packtulpen beim Absetzen der leeren Flaschen. Das kann entweder dadurch hervorgerufen werden, daß sich der Flaschenverschluß verklemmt oder aber durch klebrige Restflüssigkeiten oder anderweite Verschmutzungen der Packtulpe in der Aufnahmeöffnung. Die Folge davon ist, daß die nächste Flasche von der betroffenen Packtulpe nicht richtig gegriffen wird, da sie nicht tief genug in die Aufnahmeöffnung eindringen kann.

An dieser Problemstellung setzt die vorliegende Erfindung an, als deren Aufgabenstellung es angesehen wurde, ein sicheres Aufnehmen und Absetzen der Flaschen zu ermöglichen.

Ausgehend von einer Packtulpe für eine Greifvorrichtung für Flaschen oder dergleichen mit einem Packtulpengehäuse, das eine Aufnahmeöffnung für die zu greifende Flasche aufweist, und mit einem in der Aufnahmeöffnung umfangsseitig angeordneten elastischen Packtulpeneinsatz, der zum Greifen der Flasche unter me- ^ ü⁴ 0 μ Φ ET ET

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nem Füller nicht befüllt werden kann. Hierbei ist der vorstehend beschriebene Stößel ohne Wirkung, da er zwar Schraubverschlüsse oder Kronkorken aus der Aufnahmeöffnung herausstoßen, nicht aber die abgesetzte Flasche beim Hochlaufen des Packkopfes stabilisieren kann. Der Stößel wird nämlich ohne einen hängengebliebenen Flaschenverschluß in die Flaschenöffnung stoßen und bleibt somit im Hinblick auf eine wünschenswerte Stabilisierung der Flasche ohne Wirkung. Der Fall, daß eine der Packtulpen eines Packkopfes beim Hochlaufen an eine der abgesetzten Flaschen stößt tritt aber wesentlich häufiger auf, als ein hängengebliebener Flaschenverschluß, so daß auch darin eine beachtenswerte Störungsquelle zu sehen ist .

An dieser Problemstellung setzt eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Packtulpe an, bei der außerhalb des Kolbens am freien Ende des Stößelschafts eine Ausstoßplatte befestigt ist, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Öffnung der aufzunehmeden Flasche. Durch diese Weiterbildung wird erreicht, daß sich die Packtulpen beim Absetzen der Flaschen auf den Flaschenhälsen abstützen und die Flaschen bis zum Ende des Hubwegs des Stößelschafts gegen die Standfläche, auf der die Flaschen abgesetzt wurden, drücken. Da die Flaschen somit quasi festgehalten werden, während die Packtulpen hochfahren, werden nicht nur die Flaschen selbst, sondern auch die Packtulpen während des Hochfahrens in ihrer Bewegung stabilisiert, wodurch Funktionsstörungen der Abfüllanlage durch umfallende Flaschen weitestgehend vermieden werden. Die Stabilisierung der Flaschen ist insofern von großer Bedeutung, da in der Getränkeindustrie mehr und mehr zu sehr leichten Kunststoffflaschen übergegangen wird, deren geringes Eigengewicht ein Umfallen begünstigt.

Vorzugsweise ist innerhalb des Kolbens an dem Schaft des Stößels ein Ringflansch befestigt, der mit seinem Umfangsrand in einer Laufbuchse gleitet, und der ein Gegenlager für die mechanische Feder bildet. Diese Führung des Stößelschafts bewirkt, daß ein Ausbrechen des Stößels aus seiner axialen Bewegungs- richtung weitestgehend vermieden wird, so daß er beim Aus- und Einfahren eine exakte axiale Bewegung durchführt . Das wiederum CQ CG rt Λ

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form auch die obere Stirnfläche in axialer Richtung nach außen gewölbt ausgebildet und in einer Ringnut aufgenommen ist, die auf der unteren Stirnseite des Kolbens ausgebildet ist . Beide Weiterbildungen stellen einzeln oder gemeinsam sicher, daß der Formspannring bei einem Hub des Kolbens nicht aus seinem Sitz in dem Packtulpengehäuse herausgequetscht wird.

Im folgenden werden einige bevorzugte Ausführungsbeispiele einer Packtulpe anhand einer Zeichnung näher erläutert .

Es zeigen

Fig . 1 eine perspektivische Darstellung einer aufgeschnittenen Packtulpe, die gerade eine Flasche gegriffen hat;

Fig . 2 eine perspektivische Darstellung einer aufgeschnittenen leeren Packtulpe;

Fig . 3 eine perspektivische Darstellung einer aufgeschnittenen Packtulpe, deren Kolben links im Ruhezustand und rechts im Greifzustand dargestellt ist;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines aufgeschnittenen Packtulpeneinsatzes in Form eines massiven Formspannrings ;

Fig. 5 einen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform eines Kolbens ohne Stößel, wie er sich in dem Packtulpengehäuse gemäß Fig. 3 befindet; und

Fig. 6 eine zweite Ausführungsform des Kolbens gemäß Fig. 5 ohne Stößel .

Fig. 1 zeigt die perspektivische Darstellung einer aufgeschnittenen Packtulpe, die eine Flasche 17 gegriffen hat. Diese Packtulpe besteht aus einem Packtulpengehäuse 14 mit einem Oberteil 16 und einem Unterteil 18, einem darin in axialer Richtung beweglich aufgenommenen Kolben 8 und einem Packtulpeneinsatz in Form eines massiven elastischen Formspannrings 7. Das Oberteil 16 und das Unterteil 18 des Packtulpengehäuses 14 sind mittels eines Gewindes 19 miteinander verschraubt. Auf der oberen Stirnseite 28 des Oberteils 16 ist eine Gewindebohrung 22 vorgesehen, die dem Anschluß einer Druckmittel-Zuführleitung dient. Mittels der Zuführleitung wird ein Druckmittel, z.B. Druckluft, in den Arbeitsraum 23 oberhalb des Kolbens 8 eingeleitet, woraufhin sich der Kolben in axialer Richtung nach unten bewegt und den Formspannring 7 quetscht . Der Formspannring 7 hat im Ruhezustand eine etwa rechteckige Querschnittsform, wobei die untere und die obere Stirnfläche in axialer Richtung nach außen gewölbt ausgebildet sind (vgl. Fig. 4) . Da der Formspannring 7 aus einem elastischen Kunststoff- oder Gummimaterial besteht, verformt er sich unter dem Druck des Kolbens 8 reversibel und greift in im wesentlichen radialer Richtung in die Aufnahmeöffnung 5 (Fig. 2) der Packtulpe ein. Durch diesen Vorgang wird der in der Aufnahmeöffnung 5 angeordnete Flaschenhals 29 beklemmt und beim Anheben der Packtulpe mitgenommen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sitzt auf dem Flaschenhals 29 ein Schraubverschluß 30, der von dem sich radial einwärts wölbenden Formspannring 7 beklemmt wird. Der Formspannring 7 sitzt unten in einer Ringnut 12, die in einem Ringsockel 13 des Packtulpengehäuses 14 vorgesehen ist, welcher die Aufnahmeöffnung 5 am unteren Ende des Packtulpengehäuses 14 begrenzt. Oben ist der Formspannring 7 in einer Ringnut 15 aufgenommen, die auf der unteren Stirnseite 24 des Kolbens 8 ausgebildet ist . Die untere Ringnut 12 und die obere Ringnut 15 verleihen dem Formspannring 7 einen sehr guten Sitz in dem Packtulpengehäuse 14, der verhindert, daß der Formspannring 7 bei einem Hub des Kolbens 8 aus seinem Sitz herausgequetscht wird.

Der Arbeitsraum 23 oberhalb des Kolbens 8 ist gegen die Aufnahmeöffnung 5 durch einen Nutring 20 abgedichtet, der mit einer Ringlippe 21 in Art eines Simmerrings an der Innenwandung des Oberteils 16 des Packtulpengehäuses 14 anliegt.

Kernstück des Kolbens 8 ist ein federbelasteter Stößel 1, der in axialer Richtung beweglich in einer Laufbuchse 26 geführt ist, die ihrerseits Teil einer axialen konzentrischen Stufenbohrung in dem Kolben 8 ist. Diese Stufenbohrung weist drei unterschiedliche Durchmesser auf: Im Bereich der oberen Stirnfläche 25 des Kolbens 8 ist der Durchmesser am größten; Dort ist ein Deckel 27 eingeschraubt, welcher die Laufbuchse 26 nach oben hin abdichtet. Im mittleren Abschnitt entspricht der Durchmesser dem der Laufbuchse 26, dessen Maß von dem Durchmes- ser eines Ringflansches 6 bestimmt wird, der konzentrisch auf einem Schaft 3 des Stößels 1 sitzt. Den engsten Durchmesser weist die Stufenbohrung im Sockelabschnitt 33 des Kolbens 8 auf; dort wird der Durchmesser durch das Maß des Schaftes 3 bestimmt, da dieser dort nochmals eine Führung erhält.

Kernstück des Stößels 1 ist der Schaft 3, der also eine zweifache Führung erhält : zum einen gleitet der Ringflansch 6 mit seinem Umfangsrand 9 an der Innenmantelfläche der Laufbuchse 26, und zum anderen gleitet der Schaft 3 selbst mit seiner Außenmantelfläche in der Bohrung im Sockelabschnitt 33 des Kolbens 8. Am unteren, der Aufnahmeöffnung 5 zugewandten freien Ende des Schaftes 3 ist außerhalb des Kolbens 8 eine Ausstoßplatte 4 befestigt, deren Durchmesser größer ist, als der Durchmesser der Öffnung der aufzunehmenden Flasche 17. Zwischen dem Deckel 27 und dem Ringflansch 6 ist eine mechanische Spiralfeder 2 angeordnet, die in Fig. 1 in ihrem gespannten, also zusammengedrückten Zustand dargestellt ist. Diese Feder 2 findet einerseits auf der Unterseite 31 des Deckels 27 und andererseits auf dem Ringflansch 6 ihre Gegenlager. Die Feder 2 wurde dadurch gespannt, daß die Packtulpe über dem Flaschenhals 29 abgesenkt wurde, woraufhin der Flaschenhals 29 in die Aufnahmeöffnung 5 (Fig. 2) der Packtulpe eingeführt wurde, woraufhin die Oberseite des Flaschenverschlusses 30 oder - wenn gar kein Flaschenverschluß vorhanden ist - die Oberkante der Flaschenöffnung an die Unterseite der Ausstoßplatte 4 gestoßen ist und bei der weiteren Abwärtsbewegung der Packtulpe den Stößel 1 in den Kolben 8 eingeschoben hat . Diese Einschubbewegung wird durch das Anstoßen der Oberseite der Ausstoßplatte 4 an die untere Stirnseite 24 des Kolbens 8 begrenzt .

Wird nun der Druck des Kolbens 8 auf den Formspannring 7 wieder gelöst und die Packtulpe angehoben, dann verläßt der Flaschenhals 29 die Aufnahmeöffnung 5 der Packtulpe wieder, und es entsteht der Betriebszustand, wie er in Fig. 2 dargestellt ist.

Fig. 2 zeigt die Packtulpe gemäß Fig. 1 in ihrem leeren Zustand, in welchem sie bereit für die Aufnahme einer weiteren Flasche ist . Anhand dieser Darstellung wird im Vergleich zur Fig. 1 deutlich, daß der Kolben 8 durch die Rückstellkraft des Formspannrings 7 wieder an seinen oberen Anschlag zurückbewegt wurde, und der Formspannring 7 wieder seine ursprüngliche, im wesentlichen rechteckige Querschnittsform eingenommen hat. Des weiteren ist ersichtlich, daß der Schaft 3 des Stößels 1 unter Wirkung der Rückstellkraft der Feder 2 wieder aus dem Kolben 8 herausgeschoben wurde, wobei die AusSchubbewegung durch das Anstoßen des Ringflansches 6 auf dem Sockelabschnitt 33 des Kolbens 8 begrenzt wird. Bei seiner axialen Bewegung wird der Stößel 1 bzw. der Schaft 3 zum einen durch den Sockelabschnitt 33 geführt, und zum anderen durch den Ringflansch 6, der mit seinem Umfangsrand 9 in der Laufbuchse 26 des Kolbens 8 gleitet.

Fig. 3 zeigt wiederum eine perspektivische Darstellung einer aufgeschnittenen Packtulpe, die weitestgehend den Packtulpen der Fig. 1 und 2 entspricht. Hier wurde zur Vereinfachung der Darstellung lediglich die zentrale Stufenbohrung in dem Kolben 8 und der darin geführte Stößel 1 weggelassen, und die Unterseite 24 des Kolbens 8 weist hier keine Ringnut 15 zur Führung des Formspannrings 7 auf, um die positive Wirkung einer solchen Ringnut erläutern zu können. In der linken Hälfte der Fig. 3 sind der Kolben 8 und der Formspannring 7 in ihrer Ruhestellung dargestellt, wie sie der Fig. 2 entspricht. In der rechten Hälfte der Fig. 3 ist die Betriebs- oder GreifStellung gezeigt, also nachdem das Druckmittel in den Arbeitsraum 23 oberhalb des Kolbens 8 eingeleitet wurde, woraufhin sich der Kolben 8 axial nach unten bewegt hat und auf dem Formspannring 7 drückt . Ein Vergleich des Formspannrings 7 der rechten Hälfte der Fig. 3 mit dem der Fig. 1 zeigt ohne weiteres, daß der Formspannring 7 gemäß Fig. 1, der sowohl oben in einer Ringnut 15 als auch unten in einer Ringnut 12 aufgenommen ist, einen wesentlich besseren Sitz in dem Packtulpengehäuse und zudem ein besseres Quetsch- oder Ausdehnungsverhalten aufweist. In dem Beispiel gemäß Fig. 1 bildet der Formspannring nämlich eine rundere Ausbeulung, die ein besseres Greifen des Flaschenhalses zur Folge hat. Fig. 4 zeigt die perspektivische Darstellung eines aufgeschnittenen Formspannrings 7. Anhand dieser Darstellung ist ersichtlich, daß der Formspannring 7 im wesentlichen eine rechteckige Querschnittsform aufweist, jedoch die untere und die obere Stirnfläche 10, 11 in axialer Richtung nach außen gewölbt ausgebildet sind. Die Wölbung der unteren Stirnfläche 10 ist an die Ringnut 12 in dem Ringsockel 13 angepaßt, um einen sicheren Sitz des Formspannrings 7 in dem Unterteil 18 des Packtulpengehäuses 14 sicherzustellen. Die Wölbung der oberen Stirnfläche 11 des Formspannrings 7 hat im wesentlichen den Sinn, daß der Formspannring 7 auch dort, wo er an der unteren Stirnseite 24 des Kolbens 8 anliegt, einen sicheren Sitz erhält, wie dies in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist.

Die Fig. 5 und 6 zeigen jeweils einen Längsschnitt durch den Kolben 8. Anhand dieser Darstellungen wird nochmals der Sitz des Nutrings 20 deutlich, welcher den Arbeitsraum 23 des Innenraums des Packtulpengehäuses 14 nach unten hin abdichtet . Der Unterschied zwischen der Ausführungsform gemäß Fig. 6 und der gemäß Fig. 5 besteht darin, daß die untere Stirnseite 24 des Kolbens 8 in der Ausführungsform gemäß Fig. 6 die vorstehend beschriebene Ringnut 15 aufweist, in welcher sich die gewölbte obere Stirnfläche 11 des Formspannrings 7 im eingebauten Zustand einschmiegen kann. Somit sorgt diese Ringnut 15 zusammen mit der Ringnut 12 für einen sicheren Sitz des Formspannrings 7 bei der durch den Kolben 8 während seines Hubs hervorgerufenen Verformung des Formspannrings 7.

Claims

PacktulpePatentansprüche

Packtulpe für eine Greifvorrichtung für Flaschen oder dergleichen, mit einem Packtulpengehäuse (14) , das eine Aufnahmeöffnung (5) für die zu greifende Flasche (17) aufweist, und mit einem in der Aufnahmeöffnung (5) umfangsseitig angeordneten elastischen Packtulpeneinsatz (7) , der zum Greifen der Flasche unter mechanischer Krafteinwirkung eines in axialer Richtung beweglichen Kolbens (8) in im wesentlichen radialer Richtung in die Aufnahmeöffnung (5) eingreift, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen federbelasteten Stößel (1) , der in axialer Richtung beweglich in dem Kolben (8) geführt ist, und dessen Schaft (3) beim Absenken der Packtulpe zum Aufnehmen einer Flasche (17) gegen die Kraft einer mechanischen Feder (2) mittels des Flaschenhalses (29) in den Kolben (8) eingeschoben und beim Anheben der Packtulpe zum Absetzen der Flasche (17) mit der Federkraft aus dem Kolben (8) in die Aufnahmeöffnung (5) ausgeschoben wird.

Packtulpe nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß außerhalb des Kolbens (8) am freien Ende des Schafts (3) eine Ausstoßplatte (4) befestigt ist, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Öffnung der aufzunehmenden Flasche (17) .

Packtulpe nach Anspruch 1 oder 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß innerhalb des Kolbens (8) an dem Schaft (3) des Stößels

(1) ein Ringflansch (6) befestigt ist, der mit seinem Um- fangsrand (9) in einer Laufbuchse (26) des Kolbens (8) gleitet, und der ein Gegenlager für die mechanische Feder

(2) bildet.

4. Packtulpe nach Anspruch 3 , g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen abschraubbaren Deckel (27) in der oberen Stirnfläche (25) des Kolbens (8) , dessen Unterseite (31) das zweite Gegenlager für die mechanische Feder (2) bildet.

5. Packtulpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß der Hub des Stößelschafts (3) derart bemessen ist, daß das freie Ende des Schafts (3) bzw. die Unterseite der Ausstoßplatte (4) bis zum unteren Innenumfangsrand (32) der Aufnahmeöffnung (5) ausfahren kann.

6. Packtulpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß der Packtulpeneinsatz (7) ein massiver Formspannring mit einer im wesentlichen rechteckigen Querschnittsform ist, dessen untere Stirnfläche (10) in axialer Richtung nach außen gewölbt ausgebildet und in einer Ringnut (12) aufgenommen ist, welche in einem Ringsockel (13) des Packtulpengehäuses (14) vorgesehen ist, der die Aufnahmeöffnung (5) am unteren Ende des Packtulpengehäuses (14) begrenzt.

7. Packtulpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen Formspannring (7) mit einer im wesentlichen rechteckigen Querschnittsform, dessen obere Stirnfläche (11) in axialer Richtung nach außen gewölbt ausgebildet und in einer Ringnut (15) aufgenommen ist, die auf der unteren Stirnseite (24) des Kolbens (8) ausgebildet ist.