TUBENHALTER

Abstract

 Ein Tubenhalter (10) für eine Tubenfüllmaschine besitzt einen Grundkörper (11), der eine nach oben offene schachtartige Tubenaufnahme (12) aufweist, in die eine Tube (T) mit ihrem einen axialen Endbereich einsteckbar ist. In der Tubenaufnahme (12) ist ein hülsenförmiger Spannkörper (16) angeordnet, der mit der Außenwandung der Tube (T) in Anlage bringbar ist und mittels dessen auf die Außenwandung der Tube eine radial gerichtete Spannkraft aufgebracht werden kann. Der Spannkörper (16) weist mehrere Spannsegmente (22) auf, die über den Umfang des Spannkörpers (16) verteilt angeordnet sind. Zwischen zwei unmittelbar benachbarten Spannsegmenten (22) ist jeweils ein Zwischenraum (24) gebildet, wobei in jedem Zwischenraum (24) zumindest ein Steg (23) angeordnet ist, der den Zwischenraum (24) überbrückt und die an den Zwischenraum angrenzenden Spannsegmente (16) verbindet. Diejenigen Stege (23), die in Umfangsrichtung des Spannkörpers (16) in unmittelbar benachbarten Zwischenräumen (24) angeordnet sind, sind in axialer Richtung versetzt zueinander angeordnet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Tubenhalter für eine Tubenfüllmaschine, mit einem Grundkörper, der eine nach oben offene, schachtartige Tubenaufnahme aufweist, in die eine Tube mit ihrem einen axialen Endbereich einsteckbar ist, mit einem hülsenförmigen Spannkörper, der in der Tubenaufnahme angeordnet und mit der Außenwandung der Tube in Anlage bringbar ist und mittels dessen auf die Außenwandung der Tube eine radial gerichtete Spannkraft aufbringbar ist.

[0002] Eine Tubenfüllmaschine weist üblicherweise eine endlos umlaufende Fördervorrichtung auf, die eine Vielzahl von Aufnahmen trägt, in die jeweils ein Tubenhalter eingesetzt ist. In jedem 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 einen gehäuseartigen Grundkörper mit einer nach oben öffnenden, schachtartigen Tubenaufnahme auf, in die die Tube, die vorzugsweise aus Kunststoff oder Metall besteht, mit ihrem Kopf- oder Kappenabschnitt eingesetzt wird.

[0004] Aus der DE 10 2013 227 149 A1 ist es bekannt, in der Tubenaufnahme einen hülsenförmigen oder manschettenförmigen Spannkörper anzuordnen. Wenn die Tube in die Tubenaufnahme und in den Spannkörper axial eingeführt wird, wird der Spannkörper senkrecht zur Längsachse der Tubenaufnahme verformt und als Reaktion von dem Spannkörper eine radial nach innen in Richtung der Längsachse der Tubenaufnahme gerichtete Spannkraft auf die Tubenwandung aufgebracht wird, wodurch die Tube in dem Spannkörper festgeklemmt wird.

[0005] 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 Längsachse der Tubenaufnahme vertikal. Die hier verwendete Bezeichnung "axial" bezieht sich auf die vertikale Längsachse der Tubenaufnahme. Eine radiale Verlagerung des Spannkörpers erfolgt senkrecht dazu und somit im wesentlichen horizontal. Die Erfindung ist jedoch auf eine entsprechende Ausrichtung des Tubenhalters und/oder der Tubenaufnahme nicht beschränkt.

[0006] Mit einem Spannkörper in Form einer Spannmanschette, wie sie in der DE 10 2013 227 149 A1 gezeigt ist, ist der Nachteil verbunden, dass zur Befestigung der Spannmanschette in dem Tubenhalter ein spezieller Haltekörper notwendig ist, der an dem Grundkörper befestigt werden muss. Das obere Ende der Spannmanschette ist nicht gehalten und liegt lediglich an einer Anschlagfläche an. Auf diese Weise ist die Montage der Spannmanschette aufwendig.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Tubenhalter der genannten Art zu schaffen, der einfach zu montieren ist und mit dem Tuben unterschiedlicher Durchmesser sicher und zuverlässig gehalten werden können.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Tubenhalter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass der Spannkörper mehrere Spannsegmente aufweist, die über den Umgang des Spannkörpers so verteilt angeordnet sind, dass zwischen zwei unmittelbar benachbarten Spannsegmenten jeweils ein Zwischenraum gebildet ist. In jedem Zwischenraum ist zumindest ein Steg angeordnet, der den Zwischenraum überbrückt und die an den Zwischenraum angrenzenden Spannsegmente verbindet. Diejenigen Stege, die in Umfangsrichtung des Spannkörpers in unmittelbar benachbarten Zwischenräumen eingeordnet sind, sind in axialer Richtung zueinander versetzt angeordnet.

[0009] Die Spannsegmente und die Stege bilden einen eigenstabilen, jedoch relativ verformungsweichen Körper, der sich gut der Außenwandung der Tube anpassen kann. Der axiale Versatz derjenigen Stege, die in Umfangrichtung des Spannkörpers in unmittelbar benachbarten Zwischenräumen angeordnet sind, stellt sicher, dass der Spannkörper keinen vollständig oder über einen großen Teil des Umfangs des Spannkörpers verlaufenden Ringbereich aufweist, der den Spannkörper lokal übermäßig versteifen würde.

[0010] In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Spannsegmente leistenförmig ausgebildet sind und insbesondere über ihre länge eine konstante Breite in Umfangsrichtung aufweisen. Die Spannsegmente können sich mit axialer Komponente erstrecken und verlaufen vorzugsweise genau in axialer Richtung.

[0011] In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Spannsegmente sich vom oberen Ende des Spannkörpers bis zu dessen unteren Ende erstrecken, wobei sie insbesondere parallel zueinander verlaufen können.

[0012] In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung besitzt der Spannkörper acht bis vierzehn vorzugsweise gleichartige leistenförmige Spannsegmente, die gleichförmig, d.h. mit gleichem Abstand über den Umfang des Spannkörpers verteilt angeordnet sind und durch die Stege in Position gehalten sind.

[0013] In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in jedem Zwischenraum genau ein Steg angeordnet ist.

[0014] Dabei kann vorgesehen sein, dass der Steg am oberen oder am unteren axialen Ende des Zwischenraums angeordnet ist. Auf diese Weise bilden zwei benachbarte Spannsegmente zusammen mit dem sie verbindenden Steg eine U-förmige Konfiguration, wobei sich über den Umfang des Spannkörpers nach oben öffnende U-förmige Konfigurationen und nach unten öffnende U-förmige Konfigurationen abwechseln.

[0015] Der Steg verläuft vorzugsweise in Umfangsrichtung des Spannkörpers, wobei in einem Anschluss- oder Übergangsbereich zwischen den Spannsegmenten und dem sie verbindenden Steg eine Ausrundung vorgesehen sein kann, um Spannungsspitzen zu vermeiden.

[0016] Die Spannsegmente, die vorzugsweise alle gleich ausgebildet sind, sollen auf ihrer radialen Außenseite eine in Umfangsrichtung gemessene Breite b₁ aufweisen. Die Stege, die vorzugsweise alle gleich ausgestaltet sind, sollen auf der radialen Außenseite des Spannkörpers eine in Axialrichtung gemessene Breite b₂ aufweisen. Die Breiten b₁ und b₂ können gleich sein, vorzugsweise ist vorgesehen, dass 0,9 x b₁ ≤ b₂ ≤ 1,1 × b₁.

[0017] Die zwischen zwei benachbarten Spannsegmenten gebildeten Zwischenräume sind vorzugsweise alle gleich ausgebildet und können auf der radialen Außenseite eine in Umfangsrichtung gemessene Breite b₃ aufweisen, die etwa so groß wie die Umfangsrichtung gemessene Breite b₁ der Spannsegmente ist. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass gilt: 0,9 × b₁ ≤ b₂ ≤ 1,1 × b₁.

[0018] In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Spannsegmente und die Stege als einstückiges Bauteil ausgebildet sind. Insbesondere sind die Spannelemente und die Stege als einstückiges Kunststoff-Teil ausgestaltet, das gespritzt oder durch einen 3D-Druck hergestellt sein kann.

[0019] Um die Spannkraft des Spannkörpers verändern oder anpassen zu können, kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass auf der radialen Außenseite des Spannkörpers zumindest ein Federelement angeordnet ist, mittels dessen auf den Spannkörper einer radial nach innen gerichtete Federkraft aufbringbar ist. Als Federelement kann eine den Spannkörper vorzugsweise vollständig umgreifende Ringfeder vorgesehen sein.

[0020] Die Spannkraft des Spannkörpers ist davon abhängig, wo das Federelement an dem Spannkörper angreift. Um das Federelement sicher zu positionieren, kann auf der Außenseite des Spannkörpers zumindest eine Nut ausgebildet sein, in die das Federelement eingesetzt ist. Vorzugsweise ist die Nut von mehreren in den Spannsegmenten ausgebildeten Teil-Nuten gebildet, wobei eine direkte Anlage des Federelementes an einem der Stege vermieden sein sollte.

[0021] In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Innenwandung der Tubenaufnahme eine vollständig umlaufende Ringkammer ausgebildet ist, in die der Spannkörper vorzugsweise vollständig eingesetzt ist. Dabei sollte der Spannkörper so ausgerichtet sein, dass die Innenwandung der Tubenaufnahme glatt und stufenlos in die Innenwandung des Spannkörpers übergeht.

[0022] Der Spannkörper kann an seinem oberen Ende eine konische oder trichterförmige Querschnittserweiterung seines inneren Querschnitts aufweisen, um das Einführen der Tube in den Spannkörper zu erleichtern.

[0023] Wenn die Tube in die Tubenaufnahme und den Spannkörper eingesetzt bzw. aus diesem wieder entnommen wird, wirken auf den Spannkörper Reibungskräfte in axialer Richtung ein. Es ist deshalb vorteilhaft, den Spannkörper in der Tubenaufnahme mittels zumindest eines Sperrelementes in axialer Richtung zu sichern. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass als Sperrelement eine Schraube verwendet wird, die in einer im Grundkörper ausgebildeten, vorzugsweisen radialen Durchgangsbohrung sitzt und von der Außenseite des Grundkörpers eingeschraubt werden kann. Eine sichere Halterung des Spannkörpers ist gegeben, wenn zumindest zwei entsprechende Sperrelemente vorgesehen sind. Wenn zwei Sperrelemente verwendet werden, können diese diametral gegenüberliegend angeordnet sein. Es ist jedoch auch möglich, mehr als zwei Spannelemente vorzusehen, die dann vorzugsweise gleichverteilt über den Umfang des Spannkörpers verteilt angeordnet sein sollten.

[0024] Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:

Fig. 1

eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Tubenhalters mit eingesetzter Tube,

Fig. 2

einen vertikalen Längsschnitt durch den Tubenhalter gemäß Fig. 1,

Fig. 3

den Tubenhalter gemäß Fig. 2 ohne Tube und

Fig. 4

eine perspektivische, vergrößerte Darstellung eines Spannkörpers.

[0025] Ein in Fig. 1 dargestellter Tubenhalter 10 besitzt einen becherförmigen Grundkörper 11, der in seinem oberen Bereich einen ringförmigen Flansch 14 trägt. In dem Grundkörper 11 ist eine nach oben offene, schachtartige Tubenaufnahme 12 ausgebildet, deren Innendurchmesser sich im oberen Bereich unter Bildung einer Einführschräge 13 konisch erweitert.

[0026] Wie Fig. 1 zeigt, kann in die Tubenaufnahme 12 eine Tube T vertikal von oben eingesteckt werden. Eine Längsachse L des Tubenhalters 10 fällt dabei mit der Längsachse der Tube T zusammen.

[0027] Im mittleren Bereich des Grundkörpers 11 ist in der Innenwandung der Tubenaufnahme 12 eine umlaufende Ringkammer 15 ausgebildet, so dass die Tubenaufnahme 12 im Bereich der Ringkammer 15 einen vergrößerten Innendurchmesser aufweist. In die Ringkammer 15 ist ein hülsenförmiger Spannkörper 16 eingesetzt.

[0028] In die Wandung des Grundkörpers 11 sind zwei diametral gegenüberliegende Durchgangsbohrungen 21 eingebracht. In jede Durchgangsbohrung 21 kann von der Außenseite des Grundkörpers 11 eine Schraube 20 so eingeschraubt werden, dass sie mit ihrem vorderen radial inneren Ende in die Ringkammer 15 hervorsteht und mit dem in die Ringkammer 15 eingesetzten Spannkörper 16 in Eingriff kommt. Die Schraube 20 bildet somit ein Sperrelement 19, das den Spannkörper 16 in der Ringkammer 15 fixiert.

[0029] Der Spannkörper 16 ist in Fig. 4 im Detail dargestellt. Daraus ist ersichtlich, dass der Spannkörper 16 mehrere leistenförmige Spannsegmente 22 aufweist, die sich alle in axialer Richtung erstrecken und über den Umfang des Spannkörpers 16 so gleichverteilt angeordnet sind, dass zwischen zwei unmittelbar benachbarten Spannsegmenten 22 jeweils ein sich axial erstreckender Zwischenraum 24 gebildet ist. In jedem Zwischenraum 24 ist genau ein Steg 23 angeordnet, der den Zwischenraum 24 überbrückt und die an den Zwischenraum 24 angrenzenden Spannsegmente 22 verbindet. Einige Stege 23 sind dabei am axial oberen Ende des jeweiligen Zwischenraums 24 angeordnet, während andere Stege 23 am axial unteren Ende des jeweiligen Zwischenraums 24 angeordnet sind, wobei die am unteren Ende des Zwischenraums 24 angeordneten Stege 23 und die am oberen Ende des Zwischenraums 24 angeordneten Stege 23 in Umfangsrichtung des Spannkörpers 16 abwechselnd angeordnet sind, so dass zwei benachbarte Spannsegmente 22 und der sie verbindende Steg 23 eine U-förmige Konfigurationen bilden, die in Umfangsrichtung alternierend nach oben beziehungsweise nach unten öffnen.

[0030] Die Spannsegmente 22 sind alle gleich ausgebildet und weisen auf ihrer radialen Außenseite in Umfangsrichtung eine Breite b₁ auf, wie es durch den Doppelpfeil b₁ in Fig. 4 dargestellt ist.

[0031] Die Zwischenräume 24 sind alle gleich ausgebildet und weisen auf ihrer radialen Außenseite in Umfangsrichtung eine Breite b₃, wie es durch den Doppelpfeil b₃ in Fig. 4 dargestellt ist, wobei die Breite b₁ der Spannsegmente etwa gleich der Breite b₃ der Zwischenräume 24 ist. Vorzugsweise gilt: 0,9 × b1 ≤ b₃ ≤ 1,1 × b₁.

[0032] Die Stege 23 weisen auf ihrer radialen Außenseite in Axialrichtung eine Breite b₂ auf, wie es durch den Doppelpfeil d₂ in Fig. 4 dargestellt ist.

[0033] Die Breite b₂ des Steges ist etwa gleich der Breite b₁ der Spannsegments 22, wobei vorzugsweise gilt 0,9 × b₁ ≤ b₂ ≤ 1,1 × b₁.

[0034] Der innere Querschnitt des Spannkörpers 16 ist an seinem axialen oberen Ende unter Bildung einer Einführschräge 25 konisch oder trichterförmig aufgeweitet.

[0035] Auf der radialen Außenseite des Spannkörpers 1 ist eine um den Spannkörper 16 umlaufende Ringnut 18 ausgebildet, in die ein Federelement 17, beispielsweise in Form einer umlaufenden Ringfeder eingesetzt werden kann, wie es in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist.

[0036] Wenn die Tube T von oben in die Tubenaufnahme 12 eingeführt wird, tritt sie an der Einführschräge 25 in den hülsenförmigen Spannkörper 16 ein, wodurch dieser radial nach außen elastisch aufgeweitet wird. Durch die Aufweitung des Spannkörpers 16 wird auch das Federelement 17 radial aufgeweitet. In Folge der elastischen Verformung des Spannkörpers 16 und der Verformung des Federelementes 17 wird als Reaktion eine radial nach innen gerichtete Spannkraft auf die Tube T aufgebracht, die dadurch sicher in dem Tubenhalter 11 festgeklemmt und gehalten ist.

Ansprüche

1. Tubenhalter (10) für eine Tubenfüllmaschine, mit einem Grundkörper (11), der eine nach oben offene, schachtartige Tubenaufnahme (12) aufweist, in die eine Tube (T) mit ihrem einen axialen Endbereich einsteckbar ist, mit einem hülsenförmigen Spannkörper (16), der in der Tubenaufnahme (12) angeordnet und mit der Außenwandung der Tube (T) in Anlage bringabr ist und mittels dessen auf die Außenwandung der Tube (T) eine radial gerichtete Spannkraft aufbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannkörper (16) mehrere Spannsegmente (22) aufweist, die über den Umfang des Spannkörpers (16) verteilt angeordnet sind, wobei zwischen zwei unmittelbar benachbarten Spannsegmenten (22) jeweils ein Zwischenraum (24) gebildet ist, dass in jedem Zwischenraum (24) zumindest einen Steg (23) angeordnet ist, der den Zwischenraum (24) überbrückt und die an den Zwischenraum (24) angrenzenden Spannsegmente (22) verbindet, und dass diejenigen Stege (23), die in Umfangsrichtung des Spannkörpers 16 in unmittelbar benachbarten Zwischenräumen (24) angeordnet sind, in axialer Richtung versetzt zueinander angeordnet sind.

2. Tubenhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannsegmente (22) leistenförmig ausgebildet sind.

3. Tubenhalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannsegmente sich in axialer Richtung erstrecken.

4. Tubenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannsegmente (22) sich vom oberen Ende des Spannkörpers (16) bis zu dessen unterem Ende erstrecken.

5. Tubenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannsegmente (22) parallel zueinander verlaufen.

6. Tubenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Zwischenraum (24) genau ein Steg (23) angeordnet ist.

7. Tubenhalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (23) am oberen oder am unteren axialen Ende des Zwischenraums (24) angeordnet ist.

8. Tubenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannsegmente (22) und die Stege (23) als einstückiges Bauteil ausgebildet sind.

9. Tubenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf der radialen Außenseite des Spannkörpers (16) zumindest ein Federelement (17) angeordnet ist, mittels dessen auf den Spannkörper (16) eine radial nach innen gerichtete Federkraft aufbringbar ist.

10. Tubenhalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (17) eine den Spannkörper (16) umgreifende Ringfeder ist.

11. Tubenhalter nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenseite des Spannkörpers (16) zumindest eine Nut (18) ausgebildet ist, in die das Federelement (17) eingesetzt ist.

12. Tubenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Innenwandung der Tubenaufnahme (12) eine Ringkammer (15) ausgebildet ist, in die der Spannkörper (16) eingesetzt ist.

13. Tubenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannkörper (16) in der Tubenaufnahme (12) mittels zumindest eines Sperrelementes (19) in axialer Richtung gesichert ist.

14. Tubenhalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (19) eine Schraube (20) ist, die in einer im Grundkörper (11) ausgebildeten Durchgangsbohrung (21) sitzt.

Zeichnung