[0001] Die Erfindung betrifft einen Tubenhalter für eine Tubenfüllmaschine, mit einem Gehäuse,
das eine nach oben öffnende Tubenaufnahme aufweist, in die eine Tube mit ihrem einen
Endbereich einsetzbar ist, wobei in der Tubenaufnahme mehrere Spannelemente angeordnet
sind, die jeweils mit einer Spannfläche mit einer Außenwandung der Tube in Anlage
bringbar sind und mit denen unter Wirkung zumindest eines Federelementes eine radial
von außen auf die eingesetzte Tube wirkende Spannkraft aufbringbar ist, wobei die
Spannelemente jeweils in einem Schwenklager um eine sich horizontal erstreckende Schwenkachse
schwenkbar gelagert sind und wobei die Spannelemente über den Umfang der Tubenaufnahme
verteilt angeordnet sind und eine 1. Gruppe von Spannelementen bilden.
[0002] Eine Tubenfüllmaschine weist üblicherweise eine endlos umlaufende Fördervorrichtung
auf, die eine Vielzahl von Aufnahmen trägt, in die jeweils ein Tubenhalter eingesetzt
ist. In jeden Tubenhalter kann von oben eine Tube mit ihrem Kopf- oder Kappenabschnitt
eingesetzt werden, wobei die Tube zusammen mit dem Tubenhalter die einzelnen Arbeitsstationen
der Tubenfüllmaschine durchläuft. In einigen Arbeitsstationen, beispielsweise in der
Füllstation und in der Verschließstation, kann vorgesehen sein, dass die Tube mit
ihrem Tubenhalter aus der Aufnahme angehoben und in die jeweilige 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 entnommen und abtransportiert.
[0003] 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 Tubenaufnahme sind mehrere Spannelemente angeordnet, die über
den Umfang der Tubenwandung verteilt sind und jeweils unter Wirkung eines Federelementes
stehen. Jedes Spannelement ist senkrecht zur Längsmittelachse der Tubenaufnahme verstellbar
und wird von dem Federelement radial nach innen in Richtung der Längsmittelachse der
Tubenaufnahme 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 wird.
[0004] Die hier verwendeten Bezeichnungen "oben" und "unten" beziehen sich auf die übliche
Ausrichtung eines Tubenhalters mit einer nach oben öffnenden Tubenaufnahme, in die
die Tube 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 die Längsmittelachse
der Tubenaufnahme vertikal. Die hier verwendete Bezeichnung "axial" bezieht sich auf
die vertikale Längsmittelachse der Tubenaufnahme. Eine radiale Verlagerung der Spannelemente
erfolgt senkrecht dazu und somit im wesentlichen horizontal. Die Erfindung ist jedoch
auf eine entsprechende Ausrichtung des Tubenhalters und/oder der Tubenaufnahme nicht
beschränkt.
[0005] Aus der
DE 10 2006 055 854 A1 ist ein Tubenhalter bekannt, bei dem die Spannelemente jeweils in einem Schwenklager
um eine sich horizontal erstreckende Schwenkachse schwenkbar gelagert sind. Auf diese
Weise ist eine definierte Schwenkbewegung der Spannelemente gegeben. Mittels des bekannten
Tubenhalters werden die Tuben kraftschlüssig gehalten. Beim Einführen der Tuben in
den Tubenhalter werden die Spannelemente entgegen der Federkraft verdrängt, wodurch
sie auf die Tube eine Spannkraft und somit eine erhöhte Reibungskraft ausüben. Bei
der Entnahme der Tube wird diese nach oben aus dem Tubenhalter herausgezogen, wodurch
die Spannelemente infolge der Federkraft wieder in ihre Ausgangsposition zurückkehren.
[0006] Dabei ist jedoch der Nachteil gegeben, dass für jede Tubenform und -größe ein separater
Tubenhalter notwendig ist. Sollten die Maßtoleranzen der Tube zu groß sein, kann dies
bei dem bekannten Tubenhalter zu Problemen führen, da der Tuben-Durchmesser-Bereich,
für den eine gute Halterung erreichbar ist, nur wenige Zehntel-Millimeter um das Sollmaß
des Tuben-Durchmessers herumliegt. Aus diesem Grunde ist die Konstruktion des bekannten
Tubenhalters technisch sehr anspruchsvoll. Selbst bei Mustertuben, für die der Konstrukteur
den Tubenhalter dimensioniert, sind die genauen Toleranzen und Maße häufig nicht bekannt,
so dass es passieren kann, dass die gefertigten Tubenhalter noch einmal nachbearbeitete
werden müssen. Dies ist zeitaufwendig und kostenintensiv.
[0007] Aus der
DE 12 75 438 A ist ein Tubenhalter bekannt, bei dem über den Umfang der Tubenaufnahme abwechselnd
nach oben frei auskragende Finger und nach unten frei auskragende Finger angeordnet
sind, die unter Wirkung von radial nach innen wirkenden Federelementen stehen. Aufgrund
der frei auskragenden Finger ist für diese keine definierte Schwenkbewegung und insbesondere
keine definierte Schwenkachse vorhanden, so dass keine exakt gleichen Bewegungen der
Spannelemente gegeben sind.
[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tubenhalter der genannten Art zu schaffen,
mit dem Tuben unterschiedlicher Durchmesser sicher und zuverlässig gehalten werden
können.
[0009] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Tubenhalter mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass unterhalb der 1. Gruppe von Spannelementen
in einem axialen Abstand weitere Spannelemente angeordnet sind, die über den Umfang
der Tubenaufnahme verteilt angeordnet sind und eine 2. Gruppe von weiteren Spannelementen
bilden und die jeweils mit einer Spannfläche der Außenwandung der Tube in Anlage bringbar
sind und mit denen unter Wirkung des Federelementes und/oder zumindest eines weiteren
Federelemente (16a) eine radial von außen auf die eingesetzte Tube wirkende Spannkraft
aufbringbar ist, wobei die Spannelemente jeweils in einem Schwenklager um eine sich
horizontal erstreckenden Schwenkachse schwenkbar gelagert sind. Dabei weist die Spannfläche
zumindest einiger Spannelemente und/oder zumindest einiger weiterer Spannelemente
zumindest abschnittsweise eine in Richtung einer Längsmittelachse L der Tubenaufnahme
konvexe, um eine horizontale Achse gekrümmte Kontur auf.
[0010] Die der Tube zugewandte Spannfläche des Spannelementes besitzt zumindest abschnittsweise
eine konvexe Krümmung, wobei die Krümmung sich vorzugsweise von ihrem oberen Ende
zum unteren Ende erstreckt. Aufgrund der konvexen, gekrümmten Kontur der Spannfläche
ist einerseits das Einführen der Tube erleichtert und andererseits erfolgt durch die
Schwenkung des Spannelementes eine automatische Anpassung an den Durchmesser der aufzunehmenden
Tube.
[0011] Um eine sichere Halterung der Tube innerhalb des Tubenhalters zu gewährleisten, sind
mehrere Spannelemente über den Umfang der Tubenaufnahme und somit über den Umfang
der Tube vorzugsweise gleichmäßig verteilt angeordnet sein. Es hat sich als sinnvoll
erwiesen, zumindest zwei Spannelemente und insbesondere 4, 5 oder 6 Spannelemente
für den Tubenhalter vorzusehen.
[0012] Vorzugsweise sollten die mehreren Spannelemente in gleicher axialer Position der
Längsmittelachse der Tubenaufnahme angeordnet sein, d.h. in Richtung der Längsmittelachse
der Tubenaufnahme keinen Versatz aufweisen. Die über den Umfang der Tubenaufnahme
verteilt angeordneten Spannelemente bilden eine 1. Gruppe von Spannelementen. Die
Spannelemente der 1. Gruppe können jeweils durch ein eigenes Federelement beauchschlagt
sein, in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass alle
Spannelemente der 1. Gruppe von Spannelementen durch ein gemeinsames Federelement,
beispielsweise eine Ringfeder beaufschlagt sind, die entweder unmittelbar an den Spannelementen
angreift oder unter Zwischenschaltung zumindest eines Bauteils mittelbar an den Spannelementen
angreift.
[0013] Erfindungsgemäß sind unterhalb der 1. Gruppe von Spannelementen in einem axialen
Abstand weitere Spannelemente angeordnet. Vorzugsweise sollten mehrere weitere Spannelemente
über den Umfang der Tubenaufnahme und somit der Tube verteilt angeordnet sein, wobei
vorzugsweise jedem oberen Spannelement ein unteres weiteres Spannelement zugeordnet
ist.
[0014] Die mehreren weiteren Spannelemente sind vorzugweise in gleicher axialer Position
der Längsmittelachse der Tubenaufnahme angeordnet und bilden eine 2. Gruppe von weiteren
Spannelementen.
[0015] Die weiteren Spannelemente stehen unter Wirkung des Federelementes und/oder zumindest
eines weiteren Federelementes. Bei dem Federelement und dem weiteren Federelement
kann es sich jeweils um eine Ringfeder handeln. Für die weiteren Spannelemente kann
jeweils ein eigenes Federelement vorgesehen sein, alternativ ist es jedoch auch möglich,
dass allen weiteren Spannelementen der 2. Gruppe von weiteren Spannelementen ein gemeinsames
weiteres Federelement insbesondere in Form einer Ringfeder zugeordnet ist. Es kann
aber auch vorgesehen sein, der 1. Gruppe von Spannelementen und der 2. Gruppe von
weiteren Spannelementen ein einziges gemeinsames Federelement insbesondere in Form
einer Ringfeder zuzuordnen. Das gemeinsame Federelement kann unmittelbar an der 1.
Gruppe von Spannelementen angreifen und seine Wirkung wird mittelbar auf die 2. Gruppe
von weiteren Spannelementen aufgebracht, alternativ ist es jedoch auch möglich, dass
das gemeinsame Federelement an der 2. Gruppe von weiteren Spannelementen unmittelbar
angreift und dass seine Wirkung mittelbar auf die 1. Gruppe von Spannelementen aufgebracht
wird. Alternativ ist es möglich, dass das gemeinsame Federelement weder unmittelbar
an der 1. Gruppe von Spannelementen noch unmittelbar an der 2. Gruppe von weiteren
Spannelementen, sondern an einem Übertragungsbauteil angreift, von dem aus die Federkraft
auf die 1. Gruppe von Spannelementen und die 2. Gruppe von weiteren Spannelementen
übertragen wird.
[0016] Zumindest einige und vorzugsweise alle Spannelemente und auch zumindest einige und
vorzugsweise alle weiteren Spannelemente sind jeweils in einem Schwenklager mit definierter
Schwenkachse schwenkbar gelagert. Dies stellt eine definierte Schwenkbewegung der
Spannelemente bzw. der weiteren Spannelemente und somit definierte Spannkräfte an
der Tube sicher.
[0017] In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die konvexe Kontur
der Spannfläche von einem Abschnitt einer Kreisevolventen bezogen auf die Schwenkachse
gebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung kann erreicht werden, dass der Anlagepunkt
der Spannfläche des Spannelementes an der Außenoberfläche der Tube auch für Tuben
unterschiedlicher Durchmesser den gleichen axialen Abstand von der Schwenkachse aufweist.
Auf diese Weise sind auch für Tuben unterschiedlicher Durchmesser definierte Spannbedingungen
gegeben.
[0018] In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass auf der Spannfläche eine
muldenförmige Vertiefung ausgebildet ist. Die muldenförmige Vertiefung erstreckt sich
vorzugsweise vom oberen Ende der Spannfläche zu deren unterem Ende und kann an die
Kontur der Außenoberfläche der festzuspannenden Tube angepasst sein. Insbesondere
kann vorgesehen sein, dass die muldenförmige Ausnehmung zumindest abschnittsweise
eine in Richtung der Längsmittelachse der Tubenaufnahme und somit in Richtung der
Tube konkaven Querschnitt aufweist, der in bevorzugter Ausgestaltung als kreisbogenförmiger
Querschnitt ausgestaltet ist.
[0019] In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich der Querschnitt der
muldenförmigen Vertiefung zumindest abschnittsweise und vorzugsweise über ihre gesamte
Länge kontinuierlich ändert. Dies ermöglicht es, auch Tuben unterschiedlichen Durchmessers
nicht nur punktuell, sondern über einen Umfangsabschnitt bzw. Kreisbogen des Tubendurchmessers
zu spannen.
[0020] Wenn eine Tube mit relativ kleinem Tubendurchmesser in die Tubenaufnahme eingesetzt
wird, wird das Spannelement nur geringfügig radial nach außen verdrängt, so dass die
Tube in einem mittleren oder insbesondere unteren Bereich der Spannfläche mit dieser
in Anlage kommt. In diesem Bereich der Spannfläche ist die muldenförmige Vertiefung
mit einem Querschnitt versehen, der abschnittsweise der Außenkontur der Tube entspricht.
[0021] Wenn eine Tube mit einem relativ großen Durchmesser in die Tubenaufnahme eingesetzt
wird, wird das Spannelement um einen größeren Weg geschwenkt, so dass ein oberer Bereich
der Spannfläche des Spannelementes mit der Außenwandung der Tube in Anlage kommt.
Auch in diesem Bereich ist der Querschnitt der muldenförmigen Vertiefung an die Außenkontur
der aufzunehmenden Tube angepasst. Durch einen kontinuierliche Änderung des Querschnitts
der muldenförmigen Vertiefungen kann erreicht werden, dass jede Tube unabhängig von
ihrem Durchmesser bzw. ihrer Größe über einen Kreisbogen ihres Querschnitts von dem
Spannelement mit der Spannkraft beaufschlagt wird.
[0022] In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kraft des Federelementes
und/oder des weiteren Federelementes oder eines gemeinsamen Federelementes in einem
Abstand a von der Schwenkachse an dem Spannelement bzw. den Spannelementen angreift,
wobei a<=10mm ist. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass a<=8mm und insbesondere a<=5mm
ist. Da das Federelement vorzugsweise relativ nahe an der Schwenkachse des Spannelementes
liegt, ist die Änderung der Federkraft bei der Schwenkung des Spannelementes relativ
gering. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die Spannkräfte, mit denen Tuben
unterschiedlichen Durchmessers in der Tubenaufnahme festgespannt werden, nur in geringem
Maß voneinander abweichen.
[0023] In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass benachbarte Spannelemente der
1. Gruppe von Spannelementen jeweils miteinander verbunden sind. Die Spannelemente
der 1. Gruppe von Spannelementen sind somit hinsichtlich ihrer Bewegung gekoppelt
und insbesondere bewegungssynchronisiert.
[0024] Die weiteren Spannelemente können hinsichtlich der Form und/oder hinsichtlich der
konstruktiven Ausgestaltung den darüber liegenden Spannelementen gleichen, d.h. insbesondere
auch eine mit der Außenwandung der Tube in Anlage bringbare Spannfläche aufweisen,
die zumindest abschnittsweise eine in Richtung der Tube konvexe, um eine horizontale
Achse gekrümmte Kontur aufweist und vorzugsweise auch eine muldenförmige Vertiefung
mit der vorgenannten Ausgestaltung besitzt.
[0025] In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest eines der
unteren weiteren Spannelemente über ein Verbindungsteil mit dem darüber liegenden
Spannelement verbunden und insbesondere mit diesem bewegungssynchronisiert ist. Bei
dem Verbindungsteil kann es sich beispielsweise um einen Pendelstab, d.h. einen beidseitig
gelenkig gelagerten Stab handeln, der an dem oberen Spannelement und dem unteren weiteren
Spannelement gelenkig angeschlossen ist. Auf diese Weise ist mit den Schwenkachsen
der Spannelemente ein Viergelenkgetriebe gebildet, mittels dessen eine Bewegung des
oberen Spannelementes auf das untere weitere Spannelement übertragen wird. Vorzugsweise
ist jedes obere Spannelement der 1. Gruppe von Spannelementen mit dem zugeordneten,
darunterliegenden weiteren Spannelement der 2. Gruppe von Spannelementen verbunden,
wofür beispielsweise eine Vielzahl von Verbindungsteilen vorgesehen sein können.
[0026] Wenn für die 1. Gruppe von Spannelementen und für die 2. Gruppe von weiteren Spannelementen
ein gemeinsames Federelement vorgesehen ist, kann dieses beispielsweise an dem Verbindungsteil
oder den Verbindungsteilen angreifen.
[0027] Auch für die 2. Gruppe von weiteren Spannelementen kann vorgesehen sein, dass benachbarte
weitere Spannelemente jeweils miteinander verbunden und dadurch bewegungssynchronisiert
sind.
[0028] In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das
Verbindungsteil auch benachbarte obere Spannelemente der 1. Gruppe von Spannelementen
und/oder benachbarte untere weitere Spannelemente der 2. Gruppe von weiteren Spannelementen
miteinander verbindet. Das Verbindungsteil ist vorzugsweise H-förmig ausgestaltet,
wobei zwischen den beiden oberen Schenkeln der H-Form ein oberes Spannelement angeordnet
und insbesondere schwenkbar gelagert sein kann und wobei zwischen den beiden unteren
vertikalen Schenkeln ein unteres weiteres Spannelement und insbesondere schwenkbar
gelagert angeordnet sein kann. Der horizontale Schenkel der H-Form steht vorzugsweise
in entgegengesetzten Richtungen hervor und steht jeweils mit einem entsprechenden
horizontalen Schenkel eines benachbarten Verbindungsteils mit H-Form in Eingriff.
Auf diese Weise verbindet das Verbindungsteil mit H-Form zwei übereinanderliegende
Spannelemente miteinander und steht mit den benachbarten Verbindungsteilen mit H-Form
über die horizontalen Schenkel in Eingriff.
[0029] 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 Ansicht des erfindungsgemäßen Tubenhalters,
- Fig. 2
- einen Längsschnitt durch den Tubenhalter gemäß Figur 1 mit einer eingesetzten Tube
relativ geringen Durchmessers,
- Fig. 3
- einen Längsschnitt durch den Tubenhalter gemäß Figur 1 mit einer eingesetzten Tube
relativ großer Durchmessers,
- Fig. 4
- eine perspektivische Ansicht eines Spannelementes,
- Fig. 5
- eine schematische Seitenansicht des Spannelementes,
- Fig. 6
- die Kopplung übereinander angeordneter Spannelement in Seitenansicht zusammen mit
der zugrundeliegenden kinematischen Struktur und
- Fig. 7
- eine perspektivische Ansicht von zwei miteinander in Eingriff stehenden Verbindungsteilen.
[0030] Gemäß Figur 1 weist ein Tubenhalter 10 ein Gehäuse 11 auf, das vorzugsweise aus Kunststoff
besteht und in seinem Inneren eine nach oben öffnende Tubenaufnahme 12 besitzt, die
an die Form einer aufzunehmenden Tube T (siehe Figur 2) angepasst ist. Eine Längsmittelachse
L der Tubenaufnahme 12 verläuft im wesentlichen vertikal.
[0031] Im oberen Bereich der Tubenaufnahme 12 ist eine 1. Gruppe von Spannelementen 14 angeordnet,
die über den Umfang der Tubenaufnahme 12 verteilt sind und auf einer gemeinsamen axialen
Höhe der Längsmittelachse L angeordnet sind. Da die Spannelemente 14 alle konstruktiv
gleich ausgestaltet sind, wird im folgenden nur eines der Spannelemente 14 erläutert.
Für die anderen Spannelemente 14 gilt dann Entsprechendes.
[0032] Das Spannelement 14 ist in einem Schwenklager 20 um eine horizontale Schwenkachse
18 schwenkbar im Gehäuse 11 gelagert. Alle Spannelemente 14 sind mittels eines gemeinsamen
Federelementes 16, das von einer Ringfeder gebildet ist, in Richtung der Längsmittelachse
L vorgespannt. Das Federelement 16 greift dabei in einem relativ kleinen Abstand a
von ca. 3mm bis 5mm von der Schwenkachse 18 an dem Spannelement 14 an (siehe Figur
2).
[0033] In axialem Abstand unterhalb der 1. Gruppe von Schwenkelementen 14 ist eine gleichartige
2. Gruppe von weiteren Schwenkelementen 14a angeordnet, die in konstruktiver Hinsicht
der 1. Gruppe von Schwenkelementen 14 entspricht und mehrere gleichartige weitere
Schwenkelemente 14a umfasst, die über den Umfang der Tubenaufnahme 12 verteilt angeordnet
sind. Die weiteren Schwenkelemente 14a stehen unter Wirkung eines weiteren Federelementes
16a, das ebenfalls als Ringfeder ausgestaltet ist und die weiteren Schwenkelemente
14a in Richtung der Längsmittelachse L der Tubenaufnahme 12 beaufschlagt.
[0034] Jedes der oberen Spannelemente 14 ist mit einem der in axialem Abstand darunterliegenden
unteren weiteren Spannelemente 14a über ein Verbindungsteil 19 verbunden, worauf später
im Detail eingegangen wird. Alle weiteren Spannelemente 14a weisen den gleichen konstruktive
Aufbau auf und entsprechen in ihrem konstruktiven Aufbau den Spannelementen 14.
[0035] In Figur 4 ist eines der Spannelemente 14 dargestellt und soll im Folgenden erläutert
werden. Diese Erläuterungen gelten für die weiteren Spannelemente 14a entsprechend.
Das Spannelement 14 ist blockförmig ausgestaltet und um die horizontale Schwenkachse
18 schwenkbar, wie es durch den Doppelpfeil S angedeutet ist. Das Spannelement 14
ist von dem Federelement 16 durchdrungen und weist an seiner der Längsmittelachse
L der Tubenaufnahme 12 zugewandten Seite eine Spannfläche 15 auf, die mit einer Außenwandung
der Tube T in Anlage gebracht werden kann. Die Spannfläche 15 weist eine in Richtung
der Längsmittelachse L konvexe, um eine horizontale Achse gekrümmte Kontur auf. Die
konvexe Kontur der Spannfläche 15 kann von einem Abschnitt einer Kreisevolventen bezogen
auf die Schwenkachse 18 gebildet sein.
[0036] Auf der Spannfläche 15 ist eine muldenförmige Vertiefung 17 ausgebildet, die sich
in vertikaler Längsrichtung der Spannfläche 15 erstreckt und einen in Richtung der
Längsmittelachse L konkaven Querschnitt und insbesondere kreisbogenförmigen Querschnitt
aufweist.
[0037] Der Querschnitt der muldenförmigen Vertiefung 17 ist am unteren Ende der Spannfläche
15 geringer als an ihrem oberen Ende und ändert sich in Längsrichtung der Spannfläche
15 kontinuierlich. In Figur 4 sind schematisch mehrere Halbkreise dargestellt, die
jeweils den Querschnitt von Tuben unterschiedlichen Durchmessers symbolisieren. Aufgrund
des sich kontinuierlich ändernden, kreisbogenförmigen Querschnitts der Vertiefung
17 kann die Spannfläche an Tuben unterschiedlichen Durchmessers großflächig anliegen.
[0038] Vorzugsweise ist die konvexe Kontur der Spannfläche von einem Abschnitt einer Kreisevolventen
bezogen auf die Schwenkachse 18 gebildet, wie es symbolisch in Figur 5 dargestellt
ist. Dies hat zur Folge, dass für jeden Punkt der Kreisevolventen eine Normale N zu
einer durch den Punkt verlaufenden Tangente T in gleichem Abstand A zur Schwenkachse
18 verläuft. Dies führt dazu, dass der Klemmpunkt, an dem die Spannfläche 15 (mathematisch
theoretisch) mit der Außenoberfläche der Tube T in Anlage kommt, unabhängig von dem
Durchmesser der Tube T den gleichen Abstand von der Schwenkachse 18 aufweist.
[0039] Wie Fig. 6 zeigt, sind jeweils eines der Spannelemente 14 und das zugeordnete, darunter
angeordnete weitere Spannelement 14a über ein Verbindungsteil 19 miteinander verbunden
und bewegungssynchronisiert, d.h. wenn das obere Spannelement 14 um einen Winkel α
schwenkt, wird diese Schwenkbewegung über das Verbindungsteil 19 auf das untere weitere
Spannelement 14a übertragen, das um einen entsprechenden Winkel α schwenkt. Das Verbindungsteil
19 ist sowohl am oberen Spannelement 14 als auch am unteren weiteren Spannelement
14a gelenkig gelagert, so dass in kinematischer Hinsicht ein Viergelenkgetriebe gebildet
ist, wie es auf der rechten Seite der Figur 6 schematisch dargestellt ist.
[0040] Das Verbindungsteil 19 ist in Fig. 7 dargestellt. Das Verbindungsteil 19 besitzt
eine H-förmige Konfiguration mit zwei auf Abstand nebeneinander liegenden vertikalen
Schenkeln 19a. Zwischen den nach oben weisenden Abschnitten der Schenkel 19a des Verbindungsteils
19 ist jeweils eines der Spannelemente 14 gelenkig gelagert und zwischen den nach
unten weisenden Abschnitten der Schenkel 19a ist jeweils eines der unteren weiteren
Spannelemente 14a gelenkig gelagert.
[0041] Jedes Verbindungsteil 19 weist einen horizontalen mittleren Schenkel 19b mit auf
entgegengesetzten Seiten hervorstehenden horizontalen Vorsprüngen auf, über die benachbarte
Verbindungsteile 19 miteinander in Eingriff stehen. Einer der Vorsprünge ist als Gabel
ausgestaltet (siehe Fig. 7, rechte Seite), während der auf der entgegengesetzten Seite
ausgebildete Vorsprung als Eingriffsteil ausgestaltet ist, der in die Gabel einführbar
ist. Mittels der Verbindungsteile 19 ist erreicht, dass sowohl die Spannelemente 14
der oberen 1. Gruppe von Spannelementen 14 als auch die unteren weiteren Spannelemente
14a der unteren 2. Gruppe von Spannelementen 14a miteinander bewegungssynchronisiert
sind.
1. Tubenhalter für eine Tubenfüllmaschine, mit einem Gehäuse (11), das eine nach oben
öffnende Tubenaufnahme (12) aufweist, in die eine Tube (T) mit ihrem einen Endbereich
einsetzbar ist, wobei in der Tubenaufnahme (12) mehrere Spannelemente (14) angeordnet
sind, die jeweils mit einer Spannfläche (15) mit einer Außenwandung der Tube (T) in
Anlage bringbar sind und mit denen unter Wirkung zumindest eines Federelementes (16)
eine radial von außen auf die eingesetzte Tube (T) wirkende Spannkraft aufbringbar
ist, wobei die Spannelemente (14) jeweils in einem Schwenklager (20) um eine sich
horizontal erstreckenden Schwenkachse (18) schwenkbar gelagert sind und wobei die
Spannelemente (14) über den Umfang der Tubenaufnahme (12) verteilt angeordnet sind
und eine 1. Gruppe von Spannelementen (14) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der 1. Gruppe von Spannelementen (14) in einem axialen Abstand weitere
Spannelemente (14a) angeordnet sind, die über den Umfang der Tubenaufnahme (12) verteilt
angeordnet sind und eine 2. Gruppe von weiteren Spannelementen (14) bilden und die
jeweils mit einer Spannfläche (15) der Außenwandung der Tube (T) in Anlage bringbar
sind und mit denen unter Wirkung des Federelementes (16) und/oder zumindest eines
weiteren Federelementes (16a) eine radial von außen auf die eingesetzte Tube (T) wirkende
Spannkraft aufbringbar ist, wobei die Spannelemente (14) jeweils in einem Schwenklager
(20) um eine sich horizontal erstreckenden Schwenkachse (18) schwenkbar gelagert sind,
wobei die Spannfläche (15) zumindest einiger Spannelemente (14) und/oder zumindest
einiger weiterer Spannelemente (14a) zumindest abschnittsweise eine in Richtung einer
Längsmittelachse L der Tubenaufnahme (12) konvexe, um eine horizontale Achse gekrümmte
Kontur aufweist.
2. Tubenhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexe Kontur der Spannfläche (15) von einem Abschnitt einer Kreisevolventen
bezogen auf die Schwenkachse (18) gebildet ist.
3. Tubenhalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Spannfläche (15) eine muldenförmigen Vertiefung (17) ausgebildet ist.
4. Tubenhalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die muldenförmige Vertiefung (17) zumindest abschnittsweise einen in Richtung der
Längsachse L der Tubenaufnahme (12) konkaven Querschnitt aufweist.
5. Tubenhalter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die muldenförmige Vertiefung (17) zumindest abschnittsweise einen in Richtung der
Längsmittelachse L der Tubenaufnahme (12) kreisbogen-förmigen Querschnitt aufweist.
6. Tubenhalter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt der Vertiefung (17) zumindest abschnittsweise kontinuierlich
ändert.
7. Tubenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft des Federelementes (16) und/oder des weiteren Federelementes (16a) in einem
Abstand a von der Schwenkachse (18) an dem Spannelement (14) angreift, wobei a≤10mm
ist.
8. Tubenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Spannelemente (14) der 1. Gruppe von Spannelementen (14) in gleicher
axialer Position der Längsmittelachse (L) der Tubenaufnahme (18) angeordnet sind
9. Tubenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Spannelemente (14) der 1. Gruppe von Spannelementen (14) jeweils miteinander
verbunden sind.
10. Tubenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannelemente (14) der 1. Gruppe von Spannelementen (14) bewegungssynchronisiert
sind.
11. Tubenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der weiteren Spannelemente (14a) über ein Verbindungsteil (19) mit
dem darüber liegenden Spannelement (14) verbunden ist.
12. Tubenhalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Spannelement (14a) mit dem darüber angeordneten Spannelement (14) bewegungssynchronisiert
ist.
13. Tubenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren weiteren Spannelemente (14a) der 2. Gruppe von weiteren Spannelementen
(14a) in gleicher axialer Position der Längsmittelachse (L) der Tubenaufnahme (12)
angeordnet sind.
14. Tubenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte weitere Spannelemente (14a) der 2. Gruppe von weiteren Spannelementen
(14a) miteinander verbunden sind.
15. Tubenhalter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Spannelemente (14a) der 2. Gruppe von weiteren Spannelementen (14a)
bewegungssynchronisiert sind.
16. Tubenhalter nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannelemente (14) der 1. Gruppe von Spannelementen (14) und/oder die weiteren
Spannelemente (14a) der 2. Gruppe von weiteren Spannelementen (14a) mittels des Verbindungsteils
(19) bewegungssynchronisiert sind.