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Patent Searching and Data


Title:
TUBE HOLDER FOR A TUBE-FILLING MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/119935
Kind Code:
A1
Abstract:
A tube holder for a tube-filling machine has a housing (11) which has a tube receptacle (12) which opens at the top and into which a tube can be inserted with its one end region. At least one clamping element (14) is arranged in the region of an inner wall (12a) of the tube holder (12), by means of which clamping element a clamping force acting radially from the outside on the inserted tube can be applied under the action of at least one spring element (16, 17). The clamping element (14) is mounted so as to be pivotable about a horizontally extending pivot axis (18). A stop part (13) has a control surface (14a) and can be displaced relative to the clamping element (14) such that the clamping element (14) can be brought into contact at a stop surface (14a) with the control surface (20) and is thus pivotable about the pivot axis.

Inventors:
SIEGELE ANDREAS (DE)
KÖHLER BERND (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/000294
Publication Date:
June 18, 2020
Filing Date:
October 15, 2019
Export Citation:
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Assignee:
IWK VERPACKUNGSTECHNIK GMBH (DE)
International Classes:
B65B43/54; B65B3/16
Foreign References:
DE102006055854A12008-05-29
US3147018A1964-09-01
DE1275438B1968-08-14
DE102006055854A12008-05-29
Attorney, Agent or Firm:
LASCH, Hartmut (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 Tubenhalter für eine Tubenfüllmaschine, mit einem Ge häuse (11), das eine nach oben öffnende Tubenaufnahme (12) aufweist, in die eine Tube mit ihrem einen End bereich einsteckbar ist, wobei im Bereich einer In nenwandung (12a) der Tubenaufnahme (12) zumindest ein Spannelement (14) angeordnet ist, mittels dessen un ter Wirkung zumindest eines Federelementes (16, 17) eine radial von außen auf die eingesetzte Tube wir kende Spannkraft aufbringbar ist, wobei das Spannele ment (14) um eine sich horizontal erstreckende

Schwenkachse (18) schwenkbar gelagert ist, gekenn zeichnet durch ein Anschlagteil (13), das eine Steu erfläche (20) aufweist und das relativ zu dem Spann element (14) so verlagerbar ist, dass das Spannele ment (14) mit einer Anlagefläche (14a) mit der Steu erfläche (20) in Anlage bringbar und dadurch um die Schwenkachse (18) schwenkbar ist. 2 Tubenhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (14) durch Anlage an der Steu- erfläche (20) aus einer Eingriffsstellung, in der das Spannelement (14) radial nach innen in die Tubenauf nahme (12) hervorsteht, in eine Freigabestellung bringbar ist, in der es radial nach außen aus der Tu benaufnahme (12) zurückgezogen ist.

3. Tubenhalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagteil (13) schalenförmig ausgebildet ist und einen sich konisch verjüngenden Querschnitt aufweist.

4. Tubenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerfläche (20) zumindest abschnittsweise von einer Innenwandung (21) des An schlagteils (13) gebildet ist.

5. Tubenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagteil (13) vertikal unterhalb des Spannelements (14) angeordnet ist.

6. Tubenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (14) einen obe ren 1. Abschnitt (14.1), der auf der einer oberen Öffnung (12b) der Tubenaufnahme (12) zugewandten Sei te der Schwenkachse (18) oberhalb von dieser angeord net ist, und einen unteren 2. Abschnitt (14.2) auf weist, der auf der der Öffnung (12b) der Tubenaufnah me (12) abgewandten Seite der Schwenkachse (18) un terhalb von dieser angeordnet ist.

7. Tubenhalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (14a) am unteren 2. Abschnitt (14.2) des Spannelements (14) ausgebildet ist.

8. Tubenhalter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn

zeichnet, dass das Spannelement (14) auf der Unter seite des Gehäuses (11) aus diesem hervorragt.

9. Tubenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (14) bügelför mig oder leistenförmig ausgebildet ist.

10. Tubenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (14) unter Wir kung von zumindest zwei Federelementen (16, 17) steht .

11. Tubenhalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein 1. Federelement (16) am oberen 1. Abschnitt (14.1) des Spannelementes (14) und/oder zu mindest ein 2. Federelement (17) am unteren 2. Ab schnitt (14.2) des Spannelementes (14) an diesem an greift .

12. Tubenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Spannelemente (14) über den Umfang der Tubenaufnahme (12) verteilt angeordnet sind .

13. Tubenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Spannelement (14) in einer Ausnehmung (15) des Gehäuses (11) angeordnet ist.

14. Tubenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (14) an seinem oberen Ende einen radial nach innen hervorstehenden Haltevorsprung (19) aufweist.

Description:
Tubenhalter für eine Tubenfüllmaschine

Die Erfindung betrifft einen Tubenhalter für eine Tuben füllmaschine, mit einem Gehäuse, das eine nach oben öffnen de Tubenaufnahme aufweist, in die eine Tube mit ihrem einen Endbereich einsteckbar ist, wobei im Bereich einer Innen wandung der Tubenaufnahme zumindest ein Spannelement ange ordnet ist, mittels dessen unter Wirkung zumindest eines Federelementes eine radial von außen auf die eingesetzte Tube wirkende Spannkraft aufbringbar ist, wobei das Spann- element um eine sich horizontal erstreckende Schwenkachse schwenkbar gelagert ist.

Üblicherweise weist eine Tubenfüllmaschine eine endlos um laufene Fördervorrichtung auf, die eine Vielzahl von Auf- nahmen trägt, in die jeweils ein Tubenhalter eingesetzt ist. In jedem Tubenhalter kann von oben eine Tube mit ihrem Kopf- oder Kappenabschnitt eingeführt werden, wobei die Tu be zusammen mit dem Tubenhalter die einzelnen Arbeitsstati onen der Tubenfüllmaschine durchläuft. In einigen Arbeits- Stationen, beispielsweise in der Füllstation und in der

Verschließstation, kann vorgesehen sein, dass die Tube mit ihrem Tubenhalter aus der Aufnahme angehoben und in die je weilige Arbeitsstation eingeführt wird. Nach Beendigung des Arbeitsschrittes wird die Tube mit ihrem Tubenhalter wieder in die Aufnahme abgesenkt. In einer Entnahmestation wird die gefüllte und geschlossene Tube aus dem Tubenhalter ent nommen und abtransportiert.

Tubenhalter sind in verschiedenen Ausgestaltungen bekannt. Insbesondere weist ein Tubenhalter ein Gehäuse mit einer nach oben öffnenden Tubenaufnahme auf, in die eine Tube, die vorzugsweise aus Kunststoff oder Metall besteht, mit ihrem Kopf- oder Kappenabschnitt eingesetzt wird. In der Innenwandung der Tubenaufnahme sind mehrere vertikale

Schlitze ausgebildet, die über den Umfang der Tubenwandung verteilt angeordnet sind. In jedem Schlitz sitzt ein Spann element, das unter Wirkung eines Federelementes steht. Jedes Spannelement ist senkrecht zur Längsmittelachse der Tu benaufnahme verstellbar und wird von dem Federelement radi al nach innen in Richtung der Längsmittelachse der Tuben aufnahme beaufschlagt. Wenn eine Tube in die Tubenaufnahme eingeführt wird, drückt die Tube die Spannelemente entgegen der jeweiligen Federkraft radial nach außen. Infolge der Reaktionskraft werden die Spannelemente radial von außen gegen die Außenwandung der Tube gedrückt, wodurch die Tube in der Tubenaufnahme festgeklemmt ist.

Die hier verwendeten Bezeichnungen "oben" und "unten" be ziehen sich auf die übliche Ausrichtung eines Tubenhalters mit einer nach oben öffnenden Tubenaufnahme, in der die Tu be mit ihrem Kopf- oder Kappenabschnitt von oben eingesetzt werden kann, so dass die Tube mit ihrem zu verschließenden Ende oberseitig aus dem Tubenhalter hervorsteht. Bei einer derartigen Ausrichtung des Tubenhalters erstreckt sich des- sen Längsmittelachse vertikal und die radiale Verlagerung der Spannelemente erfolgt senkrecht dazu und somit im we sentlichen horizontal. Die Erfindung ist jedoch auf eine entsprechende Ausrichtung des Tubenhalters nicht be

schränkt .

Aus der DE 10 2006 055 854 Al ist ein Tubenhalter bekannt, bei der die Spannelemente um eine sich horizontal erstre ckende Schwenkachse schwenkbar gelagert sind. Auf diese Weise ist es möglich, auch unterschiedliche Tubenformen oder der Tuben mit leichten Deformationen sicher zu halten.

Mittels des bekannten Tubenhalters werden die Tuben kraft schlüssig gehalten. Beim Einführen der Tuben in den Tuben halter werden die Spannelemente entgegen der Federkraft verdrängt, wodurch sie auf die Tube eine Spannkraft und so mit eine erhöhte Reibungskraft ausüben. Bei der Entnahme der Tube wird diese nach oben aus dem Tubenhalter herausge zogen, wodurch die Spannelemente infolge der Federkraft wieder in ihre Ausgangsposition zurückkehren. Dieses Vorge hen lässt sich jedoch nur bei Tuben durchführen, die eine glatte, stufenlose Außenoberfläche und insbesondere eine glatte, stufenlose Kappe aufweisen. Insbesondere in der Kosmetikindustrie und in der Pharmaindustrie sind Tuben be kannt, deren Kappe Ausnehmungen oder Hinterschneidungen aufweisen. Wenn die Spannelemente eines Tubenhalters in diese Ausnehmungen eingreifen oder diese Hinterschneidungen hintergreifen, ist die Tube formschlüssig in dem Tubenhal ter gehalten und lässt sich aus diesem durch Herausziehen nicht entfernen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tubenhalter der genannten Art zu schaffen, in dem auch Tuben sicher ge- halten und sicher freigegeben werden können, die insbeson dere im Bereich ihrer Kappe Ausnehmungen und/oder Hinterschneidungen aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Tubenhalter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist ein An schlagteil vorgesehen, das eine Steuerfläche aufweist und das relativ zu dem Spannelement so verlagerbar ist, dass das Spannelement an einer Anlagefläche mit der Steuerfläche in Anlage bringbar und dadurch um die Schwenkachse schwenk bar ist.

Die Erfindung geht von der Grundüberlegung aus, dass das Spannelement durch Anlage an der Steuerfläche des Anschlag teils entgegen der Federkraft in eine Freigabestellung ver- schwenkt wird, in der es mit der Tube außer Eingriff steht, so dass die Tube aus dem Tubenhalter entnommen werden kann.

Das Anschlagteil kann relativ zu dem Spannelement verlagert werden. Dies kann einerseits dadurch geschehen, dass das Anschlagteil feststeht und das Spannelement gegen das An schlagteil bewegt und mit diesem in Anlage gebracht wird. Alternativ ist es auch möglich, dass das Anschlagteil ver lagert und dadurch mit dem Spannelement in Anlage gebracht wird .

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Spannelement durch Anlage an der Steuerfläche aus einer Eingriffsstellung, in der das Spannelement radial nach innen in die Tubenaufnahme hervorsteht, in die genannte Freigabestellung bringbar ist, in der es radial aus der Tubenaufnahme zurückgezogen ist. Durch das Zurückziehen des Spannelementes aus der Tubenauf nahme ist sichergestellt, dass die Tube mit dem Spannele- ment nicht mehr in Eingriff steht, auch wenn die Tube Aus nehmungen und/oder Hinterschneidungen besitzt. Somit kann die Tube nach oben aus der Tubenaufnahme entnommen werden. Darüber hinaus ist das Einsetzen einer neuen Tube in die Tubenaufnahme durch das Spannelement nicht behindert, wenn sich dieses in der Freigabestellung befindet.

In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese hen, dass das Anschlagteil schalenförmig ausgebildet ist und einen sich konisch verjüngenden Querschnitt aufweist. Bei der Relativbewegung zwischen dem Spannelement und dem Anschlagteil kommt vorzugsweise das untere Ende des Spann elementes mit dem Anschlagteil und insbesondere mit der Steuerfläche des Anschlagteils in Anlage und wird dadurch um seine Schwenkachse in die Freigabestellung verschwenkt. Die Steuerfläche kann zumindest abschnittsweise von einer Innenwandung des Anschlagteils gebildet sein.

Wenn die Tube vertikal von oben in den Tubenhalter einge führt wird, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Anschlagteil vertikal unterhalb des Spannelementes und un terhalb der Tubenaufnahme angeordnet ist. Auf diese Weise benötigt das Anschlagteil einen nur geringen Bauraum und behindert das Einführen und das Entnehmen der Tube nicht.

Die Schwenkachse des Spannelementes verläuft horizontal und insbesondere im Abstand senkrecht zur Längsmittelachse der Tubenaufnahme und vorzugsweise auch senkrecht zur radialen Verlagerungsbewegung des Spannelementes entgegen oder in folge der Federkraft. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Schwenkachse in einen mittleren Abschnitt des Spannelemen tes angeordnet ist. In diesem Fall besitzt das Spannelement einen oberen 1. Abschnitt, der auf der einer oberen Öffnung der Tubenaufnahme zugewandten Seite der Schwenkachse ober halb von dieser angeordnet ist, und einen unteren 2. Ab schnitt, der auf der der Öffnung der Tubenaufnahme abge wandten Seite der Schwenkachse unterhalb von dieser ange ordnet ist.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Anlagefläche des Spannelementes am unteren 2. Ab schnitt des Spannelementes ausgebildet ist. Dabei kann die Anlagefläche am unteren Ende des Spannelementes gebildet sein .

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Spannelement nach unten aus dem Gehäuse des Tubenhal ters hervorragt. Wenn das Gehäuse des Tubenhalters abge senkt und/oder das Anschlagelement angehoben wird, wird das untere Ende des Spannelementes mit der Anlagefläche in das Anschlagteil eingeführt, kommt dort mit der Steuerfläche in Anlage und wird über die Steuerfläche bewegt, wodurch die Schwenkbewegung des Spannelementes bewirkt wird.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Spannelement, das vorzugsweise aus Kunst stoff oder Metall besteht, bügelförmig oder leistenförmig ausgebildet ist.

Vorzugsweise steht das Spannelement unter Wirkung von zu mindest einem Federelement. Dabei kann zumindest ein 1. Fe derelement am oberen 1. Abschnitt des Spannelementes und somit oberhalb der Schwenkachse angeordnet sein. Das 1. Fe derelement übt auf das Spannelement eine radial nach innen, in Richtung der Längsmittelachse der Tubenaufnahme gerich tete Kraft aus, so dass das Spannelement bei eingesetzter Tube infolge des 1. Federelementes gegen die Tube gespannt ist .

In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann vorge sehen sein, dass die Schwenkachse des Spannelementes von angeformten Achsstummeln gebildet ist, die lose in eine sich radial nach innen erstreckende Radialnut eingesetzt sind, die in dem Gehäuse des Tubenhalters ausgebildet ist. Dabei besteht die Gefahr, dass das Spannelement durch das obere 1. Federelement soweit radial nach innen gedrückt wird, dass die Schwenkachse des Spannelementes aus der Ra dialnut radial nach außen wandert und gegebenenfalls sogar aus der Radialnut herausrutscht. Um dies zu verhindern, kann zumindest ein 2. Federelement am unteren 2. Abschnitt des Spannelementes an diesem angreifen. Infolge der Kraft des 2. Federelementes wird die Schwenkachse des Spannele mentes sicher in der Radialnut gehalten.

Vorzugsweise sollte das durch das obere 1. Federelement an der Schwenkachse wirkende Drehmoment größer als das durch das untere 2. Federelement an der Schwenkachse erzeugte Ge genmoment sein. Dadurch ist gewährleistet, dass das Spann element in seiner Eingriffsstellung bleibt.

Um eine sichere Halterung der Tube innerhalb des Tubenhal ters zu gewährleisten, sollten mehrere Spannelemente über den Umfang der Innenwandung der Tubenaufnahme vorzugsweise gleichmäßig verteilt angeordnet sein. Es hat sich als sinn voll erwiesen, zumindest 2 und insbesondere 3, 4 oder 5 Spannelemente für den Tubenhalter vorzusehen.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jedes Spannelement in einer Ausnehmung oder einer Durchbre- chung des Gehäuses angeordnet ist. Vorzugsweise erstreckt sich jede Ausnehmung oder Durchbrechung in Längsrichtung und somit parallel zur Längsmittelachse der Tubenaufnahme.

Um einen guten formschlüssigen Eingriff des Spannelementes in eine Ausnehmung oder Hinterschneidung der Tube zu erreichen, kann das Spannelement an seinem oberen Ende eine ra dial nach innen hervorstehenden Haltevorsprung aufweisen.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Seitenansicht des erfin

dungsgemäßen Tubenhalters,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Tubenhalter gemäß

Figur 1 in der Eingriffsstellung und

Fig. 3 den Tubenhalter gemäß Figur 2 in der Freigabe

stellung .

Gemäß Figur 1 weist ein Tubenhalter 10 ein Gehäuse 11 mit einem umlaufenden Flansch 11a auf. Das Gehäuse 11 besteht aus Kunststoff und besitzt im Inneren eine nach oben öff nende Tubenaufnahme 12, die an die Form des Kopfes oder der Kappe der aufzunehmenden Tube angepasst ist. In der Wandung der Tubenaufnahme 12 sind vier über den Umfang verteilt an geordnete, sich vertikal erstreckende, schlitzförmige Aus nehmungen 15 ausgebildet, die die Wandung des Gehäuses 11 vollständig durchdringen. In jeder Ausnehmung 15 ist ein vertikal ausgerichtetes, bü gelförmiges Spannelement 14 angeordnet. Jedes Spannelement ist um eine horizontale Schwenkachse 18 schwenkbar am Ge häuse 11 gelagert, wie es in Figur 2 durch die Doppelpfeile S angedeutet ist. Die Schwenkachse 18 ist im mittleren Be reich jedes Spannelementes 14 angeordnet, so dass das

Spannelement 14 einen oberen 1. Abschnitt 14.1, der auf der der Öffnung 12b der Tubenaufnahme 12 zugewandten Seite der Schwenkachse 18 angeordnet ist, und einen unteren 2. Ab schnitt 14.2 aufweist, der auf der der Öffnung 12b der Tu benaufnahme 12 abgewandten unteren Seite der Schwenkachse 18 angeordnet ist. Am unteren Ende jedes Spannelementes 14 ist eine gekrümmte Anlagefläche 14a ausgebildet.

Aus Figur 2 ist ersichtlich, dass die Schwenkachse 18 jedes Spannelements 14 in eine Radialnut 22 des Gehäuses 11 lose eingesetzt ist. Die Radialnut 22 erstreckt sich senkrecht zur Längsmittelachse L der Tubenaufnahme und öffnet radial nach außen.

In ihrem oberen 1. Abschnitt 14.1 sind alle Spannelemente 14 von zwei umlaufenden 1. Federelementen in Form von Ring federn umgeben, die auf die Spannelemente 14 in ihrem obe ren 1. Abschnitt 14.1 eine radial nach innen in Richtung der Längsmittelachse L der Tubenaufnahme 12 gerichtete Spannkraft ausüben.

In gleichartiger Weise sind die unteren 2. Abschnitte 14.2 der Spannelemente 14 von einem 2. Federelement 17 in Form einer Ringfeder umgeben, die die Spannelemente 14 in ihrem unteren 2. Abschnitt mit einer radial nach innen zur Längs mittelachse L der Tubenaufnahme 12 gerichteten 2. Feder kraft beaufschlagt. Das untere 2. Federelement 17 dient da- zu, die Schwenkachsen 18 der Spannelemente 14 in der Radi alnut 22 zu halten.

Jedes Spannelement 14 weist an seinem oberen Ende einen ra dial nach innen hervorstehenden Haltevorsprung 19 auf, der mit einer Ausnehmung oder eine Hinterschneidung einer Tube in Eingriff treten kann.

Unterhalb der Spannelemente 14 ist mit Abstand ein nach oben, d.h. in Richtung der Spannelemente 14 schalenförmig öffnendes Anschlagteil 13 angeordnet, das einen sich ko nisch verjüngenden inneren Querschnitt aufweist. Die schräg nach unten und innen gerichtete Innenwandung 21 des An schlagteils 13 bildet eine Steuerfläche 20.

Wie es durch den Doppelpfeil V angeordnet ist, ist das An schlagteil 13 relativ zu den Spannelementen 14 vertikal verlagerbar. Im Folgenden wird beispielhaft davon ausgegan gen, dass das Anschlagteil 13 in Richtung der Spannelemente 14 angehoben werden kann.

Wenn das Anschlagteil 14 in Richtung der Spannelemente 14 angehoben wird, kommen die unteren Anlageflächen 14a der Spannelemente 14 mit der Steuerfläche 20 bzw. der Innenwan dung 21 des Anschlagteils 13 in Anlage. Bei einer weiteren Anhebung des Anschlagteils 13 werden die unteren Enden der Spannelemente 14 infolge der Anlage zwischen den Anlageflä chen 14a und der Steuerfläche 20 aufeinander zu bewegt (siehe Figur 3), wodurch jedes Spannelement 14 um seine Schwenkachse 18 verschwenkt wird. Dies führt dazu, dass die entgegengesetzten oberen Enden der Spannelemente 14 vonei nander weg bewegt werden und die in Figur 3 dargestellte Freigabestellung einnehmen, in der die oberen Enden der Spannelemente 14 und auch deren Haltevorsprünge 19 entgegen der Kraft der 1. Federelemente 16 vollständig in die Aus nehmungen 15 des Gehäuses 11 zurückgezogen sind. Die Tuben aufnahme 12 ist somit frei und es ist möglich, eine Tube von oben durch die obere Öffnung 12b der Tubenaufnahme 12 einzuführen oder eine vorher in der Tubenaufnahme 12 be findliche Tube nach oben herauszuziehen.

Wenn eine neue Tube in die Tubenaufnahme 12 eingeführt ist, wird das Anschlagteil 13 wieder abgesenkt, wodurch die

Spannelemente 14 von der Steuerfläche 20 des Anschlagteils 13 freikommen und infolge der Wirkung der 1. Federelemente 16 in eine radial nach innen in die Tubenaufnahme 12 vor stehende Eingriffsstellung geschwenkt werden.