Packtulpe zum kopfseitigen Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen

Die Erfindung betrifft eine Packtulpe zum kopfseitigen Ergreifen von insbesondere durch einen Verschluss verschließbaren Flaschen, die in einem topfförmigen Gehäuse einen hülsenförmigen, mit seinem vorderen Ende am Topfrand des Gehäuses abgestützten, elastisch verformbaren Einsatz und einen auf den Einsatz an dessen rückseitigem Ende mit einer axialen Druckkraft einwirkenden Stellkolben aufweist, der mit einer randseitigen Dichtlippe innen an der Wand des einen zugehörigen, mit einem Druckmedium beaufschlagbaren Druckraum bildenden topfförmigen Gehäuses anliegt.

Packtulpen dieser oder ähnlicher Art sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Sie 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 die Flaschen durch radiale Klemmung 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. 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 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. Für eine schnelle Freigabe ist auch wichtig, dass der Stellkolben und der Einsatz durch den verformten Einsatz schnell zurückgeführt werden. Schließlich sollen die Mittel, die unmittelbar mit dem Flaschenkopf in Berührung kommen, eine möglichst lange Standzeit haben.

Bei einer bekannten Packtulpe der eingangs genannten Art (DE 41 37 362 C2) sind der Stellkolben und der Einsatz in einer bevorzugten Ausführung einteilig ausgeführt. Um beim Stauchen des Einsatzes eine kontrollierte gleichmäßige Wölbung des Einsatzes in radialer Richtung zu begünstigen, ist die Wand des Einsatzes in Umfangsrichtung mit wechselnder Wandstärke ausgerichtet, so dass sich beim Stauchen gezielte Einfaltungen bilden. Die axiale Druckkraft des Stellkolbens wird allerdings vollständig auf den Einsatz übertragen. Das bedeutet, dass die Klemmkraft des sich nach innen aufwölbenden

Einsatzes auf den Flaschenkopf unmittelbar von der axialen Druckkraft des Stellkolbens abhängt.

Bei einer gegenüber der gattungsgemäßen Packtulpe abgewandelten Packtulpe (DE 43 25 556 Cl) ist der Druckraum durch eine zwischen dem Stellkolben und der Gehäusewand vorgesehene flanschartige Balgendichtung abgeschlossen. Eine solche Dichtung erlaubt nur einen vergleichsweise kleinen Stellweg. Zur axialen Hubbegrenzung des Stellkolbens ist im Stellkolben eine Versteifungsplatte eingearbeitet, die mit ihrem Randbereich den Stellkolben radial nach außen überragt. Dieser Randbereich wirkt mit einem gehäusefesten Anschlag zum Zwecke der Hubbegrenzung zusammen. Die Herstellung und die Montage eines solchen Einsatzes und Druckkolbens ist wegen der einzuarbeitenden Versteifungsplatte und der flanschartigen Balgendichtung recht aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Packtulpe zu schaffen, deren Einsatz einen geringen Fertigungs- und Montageaufwand erfordert und die ein sicheres, exaktes und schonendes Ergreifen einer Flasche gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Packtulpe der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Stellkolben an seinem Umfang auf der dem Druckraum abgewandten Seite der Dichtlippe einen radialen Absatz aufweist, dem als axiale Hubbegrenzung des Stellkolbens ein gehäusefester Anschlag im Bereich des Einsatzes zugeordnet ist.

Bei der erfindungsgemäßen Packtulpe wird wegen der axialen Hubbegrenzung des Stellkolbens die Stauchung des Einsatzes und damit auch dessen radiale Aufwölbung

begrenzt. Das führt nicht nur zu einer begrenzten Belastung des Materials des Einsatzes, sondern führt auch wegen der begrenzten Anpresskraft auf den Flaschenkopf zu einer schonenden Behandlung eines insbesondere foliierten Flaschenkopfes. Die Herstellung des Einsatzes und des Druckkolbens ist einfach, weil die als Dichtlippe ausgebildete Dichtung zwischen Rohrkolben und Gehäusewand angeformt sein kann und nicht mit der Gehäusewand fest verbunden ist.

Um eine Verformung oder ein Kippen des Stellkolbens bei seiner Druckbeaufschlagung mit der Folge zu vermeiden, dass die gleichmäßige Anlage der Dichtlippe am Gehäuse beeinträchtigt wird, hat der Stellkolben nach einer Ausgestaltung der Erfindung einen kegelförmigen, insbesondere kegelstumpfförmigen Boden.

Vorteilhaft für die Dichtwirkung der Dichtlippe wirkt sich aus, wenn der Stellkolben im Bereich der Dichtlippe eine erhöhte radiale Steifigkeit aufweist. Dies kann bei einer angeformten Dichtlippe mit geringem Herstellungsaufwand dadurch erreicht werden, dass die Dichtlippe und der Absatz als integraler Kragen des Stellkolbens ausgebildet sind.

Der gehäusefeste Anschlag kann an der Gehäusewand selbst ausgebildet sein. Nach einer bevorzugten Ausführung ist er aber an der Stirnseite einer im Gehäuse eingesetzten Führungshülse ausgebildet, an deren Innenseite der Einsatz zumindest im oberen Abschnitt unterhalb des Absatzes axial geführt ist. So werden mit dieser Ausbildung zwei Effekte erzielt, nämlich eine herstellungs- und montagetechnisch einfache Lösung für den gehäusefesten Anschlag und eine außenseitige radiale

Abstützung des von der Gehäusewand sonst nicht abgestützten Einsatzes erreicht. Die eingesetzte Führungshülse erleichtert auch die Montage des Stellkolbens und des Einsatzes, weil der Stellkolben mit seiner radial vorspringenden Dichtlippe und dem Absatz behinderungsfrei in das Gehäuse eingeschoben werden können .

Die axiale Fixierung der Führungshülse kann nach einer Ausgestaltung in einem am Gehäuse festgelegten Widerlager erfolgen. Vorzugsweise weist die Führungshülse am topfrandseitigen Ende einen radialen Innenkragen auf, an der der Einsatz sich axial abstützt, und ist weiter von einer das Widerlager bildenden, am Gehäuse angeschraubten überwurfmutter gehalten.

Für die Ausgestaltung des Einsatzes und des Stellkolbens gibt es zwei grundsätzliche Alternativen. Nach der ersten Alternative bestehen der Einsatz und der Stellkolben aus zwei Formteilen, die formschlüssig zusammengefügt sind. Diese Alternative hat vor allem bei komplexer Formgebung (wechselnde Wandstärke) fertigungs- und funktionstechnische Vorteile. So kann der Stellkolben aus einem formsteiferen Material als der Einsatz bestehen. Für die Erleichterung der Montage können diese beiden Formteile miteinander verklebt sein. Nach der zweiten Alternative sind der Einsatz und der Stellkolben als einteiliges Formteil ausgebildet.

Die erfindungsgemäße Hubwegbegrenzung des Stellkolbens lässt sich auch bei verschiedenen Flaschenkopfformaten realisieren. In diesem Fall ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung an dem Stellkolben an dessen dem Druckraum abgewandten Seite ein formsteifes Verlängerungs- und

Adapterstück für verschiedenformatige Einsätze anschließbar. Dieses Verlängerungs- und Adapterstück sitzt dann zwischen dem passenden Einsatz und dem Stellkolben. Gehalten wird der andersformatige Einsatz durch eine axial verlängerte überwurfmutter. Wie der Stellkolben, kann bei eingesetztem Verlängerungs- und Adapterstück auch dieses am topfrandseitigen Ende eine Zentrierung für den Flaschenkopf aufweisen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer drei Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine auf einen Flaschenkopf gestülpte Packtulpe im Axialschnitt,

Fig. 2 eine auf einen Flaschenkopf gestülpte Packtulpe im Axialschnitt in einer zur Fig. 1 anderen Ausführung und

Fig. 3 eine auf einen Flaschenkopf gestülpte Packtulpe im Axialschnitt in einer zu Fig. 1 und 2 anderen Ausführung .

Die in Fig. 1 dargestellte Packtulpe weist ein topfförmiges Gehäuse 1 auf, in der ein elastisch verformbarer hülsenförmiger Einsatz 2 und ein Stellkolben 3 untergebracht sind. Der Einsatz 2 und der Stellkolben 3 bestehen aus thermoplastischem Kunststoff und sind einteilig ausgeführt. Sie werden durch eine überwurfmutter 4 gehalten, die über ein Gewinde 5 am Gehäuse 1 festgeschraubt ist.

Der Stellkolben 3 weist an seinem Rand eine angeformte Dichtlippe 6 auf, die einen mit einem Druckmedium über Einlasse 7 beaufschlagbaren Druckraum 8 an der Innenseite einer Zylinderwand 9 des Gehäuses 1 abdichtet. Der Stellkolben 3 weist an seinem Umfang auf der dem Druckraum 8 abgewandten Seite der Dichtlippe 6 einen oder mehrere über den Umfang verteilte radiale Absätze 10 auf, der bzw. die mit der Dichtlippe 6 als integraler Kragen des Stellkolbens 3 ausgebildet ist bzw. sind.

Der Stellkolben 3 hat eine äußere Kegelstumpfform, die ihn formsteif macht. Innen ist der Stellkolben 3 hohl ausgebildet und weist radiale Rippen 12 auf, die der Zentrierung des Flaschenkopfes beim Ausstülpen der Packtulpe dienen.

Der Einsatz 2 kann vollwandig ausgebildet sein. Im Ausführungsbeispiel hat dessen Wand in Umfangsrichtung abwechselnd eine unterschiedliche Wandstärke, wie an sich bekannt. Diese auch bevorzugte Ausbildung der Wand 9 begünstigt das radiale Aufwölben des Einsatzes 2 bei seiner axialen Stauchung, und damit das gleichmäßige radiale Ergreifen des Flaschenkopfes.

Der Einsatz 2 ist mit Abstand zur Wand angeordnet. In dem so auch für die Hubbewegung des Stellkolbens 3 geschaffenen Freiraum 13 ist zur Hubbegrenzung des Stellkolbens 3 ein mit dem Absatz 10 zusammen wirkender gehäusefester Anschlag 14 vorgesehen. Dieser Anschlag 14 ist an der Stirnseite einer in den Freiraum 13 eingesetzten Führungshülse 15 ausgebildet, die von der überwurfmutter 4 gehalten wird, indem ein am unteren Ende der Führungshülse 15 angeordneter innerer Kragen 16 zwischen der als Widerlager dienenden überwurfmutter 4

und dem unteren Rand des Gehäuses 1 eingeklemmt ist. Die Führungshülse 15 mit ihrem gehäusefesten Anschlag 14 dient aber nicht nur der Hubbegrenzung des Stellkolbens 3, sondern auch mit einem an ihrem oberen Rand ausgebildeten inneren Kragen 15a dem Einsatz 2 als Führung, indem er sich am Kragen 15a rückseitig abstützt. Der eingeklemmte Kragen 16 der Führungshülse 15 weist einen radial nach innen gerichteten Absatz 16a auf, auf dem sich der Einsatz 2 mit seiner unteren Stirnseite abstützt .

Die Packtulpe des Ausführungsbeispiels der Fig. 2 unterscheidet sich von der der Fig. 1 im wesentlichen nur darin, dass in diesem Fall der Einsatz 2* und der Stellkolben 3* nicht einstückig ausgebildet sind, sondern aus zwei formschlüssig ineinander gesteckten Formteilen bestehen .

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 unterscheidet sich von dem der Figuren 1 und 2 im wesentlichen darin, dass zwischen dem Einsatz 2** und dem Stellkolben 3** ein Verlängerungs- und Adapterstück 18 für verschiedenformatige Einsätze 2** eingesetzt ist. Der Einsatz 2** stützt sich mit seiner unteren Stirnseite an einem inneren Kragen 4a** der verlängerten überwurfmutter 4** ab. Die überwurfmutter 4** weist im oberen Bereich einen weiteren innenseitigen Kragen 4b** auf, an dem die Führungshülse 15** abgestützt ist. Das Verlängerungs- und Adapterstück 18 weist am unteren Rand eine Zentrierung 19 für den Flaschenkopf in Form einer konischen Aufweitung auf. Im unteren Bereich weist es ferner einen außenseitigen Kragen 20 auf, über den die axiale Druckkraft des Stellkolbens 3** auf die obere Stirnseite des Einsatzes 2** übertragen wird.

Ein Vergleich dieses Ausführungsbeispiels mit dem der Fig. 2 zeigt, dass bei gleichen äußeren Abmessungen der Packtulpe der lichte Aufnahmeraum des Einsatzes 2** für den Flaschenkopf vergrößert ist.