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TECHNISCHES GEBIET
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Die
Erfindung betrifft einen Innengreifer mit dem Hohlkörper wie
beispielsweise Röhren
oder Spritzen gegriffen und somit einem Magazin oder einer sonstigen
Haltevorrichtung entnommen und in eine andere Haltevorrichtung oder
in eine Hülse
oder Schutzkappe eingeführt
werden können.
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STAND DER TECHNIK
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Es
sind Greifer bekannt, die an der Außenseite eines Hohlkörpers wie
beispielsweise einer Spritze angreifen und dieselbe reibschlüssig halten und
dadurch von einem Ort an einen anderen Ort transportieren können. Neben
ihrem reibschlüssigen Halt
können
die Greifer den betreffenden Hohlkörper auch angesaugt halten.
Der Einsatz solcher Greifer setzt allerdings voraus, dass die Außenseiten
der Hohlkörper
für den
Greifer frei zugänglich
sind.
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Es
gibt Anwendungsfälle,
bei denen die Außenseite
von Hohlkörpern
wie beispielsweise Spritzen nicht zum Greifen benutzt werden können. So steht
beispielsweise im Falle einer bereits befüllten und mit einem Stopfen
oder ähnlichem
Verschluss oben verschlossenen Spritz nur noch ein kleiner Teil der
Spritzenaußenfläche zum
Greifen zur Verfügung. In
einem solchen Fall wird bekannterweise ein Innengreifer verwendet,
der in die Spritze oder den sonstigen Hohlkörper hineingeführt werden
kann. Ein solcher Innengreifer besitzt ein konisches Innenteil,
das im eingefügten
Zustand des Innengreifers in einem Hohlkörper radial nach außen gespreizt
und dadurch an die Innenwandung des Hohlkörpers reibschlüssig angelegt
werden kann. Mit einem solchen Innengreifer lässt sich der Hohlkörper zwar
relativ sicher festhalten, das Ausrichten desselben in Richtung
seiner Längsachse
ist allerdings nicht gesichert. Außerdem können aufgrund der konstruktiven
Bauweise der Innenspreizeinrichtung nur sehr kleine Durchmesserunterschiede
des Hohlkörpers
abgedeckt werden. Als weiterer Nachteil erweist es sich, dass die
Gefahr einer Beschädigung
des Hohlkörpers
bei seinem Transport mit dem Innengreifer verhältnismäßig groß ist, da die Haltekraft im
Wesentlichen nur längs
einer Linienberührung
wirksam ist.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Ausgehend
von diesem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde, einen Innengreifer anzugeben, mit dem sich Hohlkörper wie
beispielsweise Spritzen und Röhren, und
dabei insbesondere auch solche mit kleinem Durchmesser, sicher ergreifen
und umsetzen lassen.
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Diese
Erfindung ist durch die Merkmale des Hauptanspruches gegeben. Sinnvolle
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von sich an den Hauptanspruch
anschließenden
weiteren Ansprüchen.
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Der
erfindungsgemäße Innengreifer
zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass er ein Schlauchstück besitzt,
welches in das Innere des zu ergreifenden Hohlkörpers hineingesteckt werden kann
und das sich dann radial nach außen ausbeulen und dadurch an
der Innenseite des zu ergreifenden Hohlkörpers anlegen lässt. Je
stärker
das Ausbeulen ist, umso großflächiger ist
die Kontaktfläche
zwischen dem Schlauchstück
und der Innenwandung des Hohlkörpers.
Dies wiederum hat zur Folge, dass sich mit einem solchen Schlauchstück auch
die lagerechte Ausbildung des vom Innengreifer ergriffenen Hohlkörpers sicherstellen
lässt.
Dadurch kann ein solcher Hohlkörper
mit sehr geringen Toleranzen aus einem Magazin oder einer sonstigen
Haltevorrichtung entnommen und umgekehrt in eine beispielsweise
Hülse mit
sehr geringen Toleranzen eingeschoben werden.
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Zumindest
ein solches Schlauchstück
ist erfindungsgemäß immer
vorhanden. Dieses eine oder die mehreren Schlauchstücke können vorzugsweise ein
langgestrecktes, wie insbesondere stabförmiges inneres Glied hülsenförmig umhüllen. Durch
Relativverschiebung dieses inneren Gliedes relativ zu dem einen
oder zu den mehreren Schlauchstücken
können
das eine oder die mehreren Schlauchstücke in axialer Richtung gestaucht
und dadurch zum Ausbeulen gebracht werden.
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Zum
Erzeugen einer in axialer Richtung möglichst großen Oberfläche zwischen dem oder den Schlauchstücken und
der Innenwandung des Hohlkörpers
hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn das zumindest
eine Schlauchstück
zumindest einen ringförmigen
Schlauchabschnitt besitzt, der geringer als die in axialer Richtung daran
angrenzenden Schlauchabschnitt radial ausbeulbar ist. Damit wird
erreicht, dass sich der eine oder die mehreren Schlauchabschnitte
in axialer Richtung in vorbestimmtem Abstand an die Innenwand des
Hohlkörpers
anlegen und dadurch eine gleichsam in Art einer Leiter sich ausbildende
Kontakt-Oberfläche
entstehen lassen. Die einzelnen Kontakt-Oberflächen lassen sich in Abhängigkeit
von dem gewählten
Schlauch-Stauchungsmaß wünschenswert
großflächig ausbilden.
Die vorgesehenen ringförmigen
Schlauchabschnitte dehnen sich in radialer Richtung weniger als
die sich daran in axialer Richtung anschließenden Schlauchstücke aus
und bilden dadurch gewissermaßen
eingeschnürte
Taillen im Schlauch.
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Die
ringförmigen
Schlauchabschnitte stellen also sicher, dass in ihrem Bereich der
Schlauch sich weniger stark in radialer Richtung ausdehnt als die sich
anschließenden
Schlauchabschnitte. Dies kann auf unterschiedliche Art und Weise
hergestellt werden. So ist es beispielsweise möglich, diese ringförmigen Schlauchabschnitte
aus einem steiferen Material als dem des übrigen Schlauches herzustellen.
Es ist auch möglich,
diese ringförmigen
Schlauchabschnitte in radialer Richtung dicker auszubilden, als es
der Dicke der daran angrenzenden Schlauchabschnitte entspricht.
Dabei können
die ringförmigen Schlauchabschnitte
mit den anschließenden Schlauchstücken fest
verbunden sein. Es ist auch möglich,
diese ringförmigen
Schlauchabschnitte in axialer Richtung lose zwischen angrenzenden Schlauchstücken anzuordnen.
Das Ausbeulen kann in jedem dieser Fälle dadurch bewirkt werden,
dass das innere Glied den gesamten Schlauch zusammenstaucht, das
heißt
beispielsweise von unten, das heißt an der am weitesten in den
Hohlkörper
eingetauchten Stelle des Schlauches, sich an demselben anlegt oder
an demselben fest angebracht ist, und dann beim Herausziehen aus
dem Hohlkörper
den Schlauch zusammenstaucht.
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Die
lagerichtige Ausrichtung des durch den Innengreifer erfassten Hohlkörpers kann
noch dadurch weiter sichergestellt werden, dass der Hohlkörper sich
im ergriffenen Zustand mit seinem Öffnungsrand an Anlageflächen des
Innengreifers pressend anlegt. Nähere
Angaben dazu sind in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt. Diese pressende Anlage kann beispielsweise dadurch
hergestellt werden, dass beim Ausbeulen des Schlauchstückes der
Hohlkörper
an die Anlagefläche
des Innengreifers angehoben und dadurch gegen dieselbe gepresst
wird.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den in den Ansprüchen ferner
angegebenen Merkmalen sowie den nachstehenden Ausführungsbeispielen
zu entnehmen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher beschrieben
und erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
schematisierte Schnittdarstellung durch in einen in eine Spritze
eingeführten
Innengreifer nach der Erfindung,
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2 eine
Schnittdarstellung ähnlich
der von 1, mit durch den Innengreifer
erfasster Spritze,
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3 eine
ausschnittsweise Schnittdarstellung durch eine zweite Ausführungsform
eines beim Innengreifer vorhandenen Schlauches,
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4 eine
ausschnittsweise Schnittdarstellung durch eine dritte Ausführungsform
eines beim Innengreifer vorhandenen Schlauches,
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5 eine
ausschnittsweise Schnittdarstellung durch eine vierte Ausführungsform
eines beim Innengreifer vorhandenen Schlauches im nichtausgebeulten
Zustand,
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6 eine
Darstellung gemäß 5 mit ausgebeultem
Schlauch,
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7 bis 13 schematisierte
Schnittdarstellungen von nacheinander ablaufenden Zuständen beim
Ergreifen einer Spritze durch einen erfindungsgemäßen Innengreifer
bis zum Ablegen der durch den Innengreifer ergriffenen Spritze in
einer Hülle.
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WEGE ZUM AUSFÜHREN DER
ERFINDUNG
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Der
in 1 dargestellte erfindungsgemäße Innengreifer 10 besitzt
einen hohlzylindrischen Körper 12.
Dieser Körper 12 besitzt
an seinem unteren Ende eine nach innen weisende ringförmige Abbiegung 14 mit
einer unteren, ebenflächigen
ringförmigen
Anschlagfläche 16.
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In
der Längsachse 18 des
hohlzylindrischen Körpers 12 ist
eine Stange 20 angeordnet, deren Längsachse mit der Längsachse 18 zusammenfällt. Die
Stange 20 ist in Längsrichtung 22,
die in die Richtung der Längsachse 18 ausgerichtet
ist, längs
verschieblich ausgebildet. Bezogen auf die 1 lässt sich
die Stange 20 damit nach oben und unten, relativ zum hohlzylindrischen
Körper 12,
verstellen.
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Zwischen
der Stange 20 und der ringförmigen Abbiegung 14 ist
ein ringförmiger
Hohlraum 24 vorhanden, in dem ein Hohlzylinder 26 ortsfest
im hohlzylindrischen Körper 12 angeordnet
ist. An seiner unteren Stirnfläche 28 ist
im vorliegenden Beispielsfall ein oberes Schlauchstück 30 anhängend befestigt.
An dem unteren Ende dieses oberen Schlauchstückes 30 ist ein oberer
Ring 31 befestigt. An diesem Ring 31 hängt ein
mittleres Schlauchstück 32 an.
Am unteren Ende dieses mittleren Schlauchstückes 32 ist ein weiterer,
mittlerer Ring 33 befestigt. Schließlich ist an diesem mittleren
Ring 33 im vorliegenden Fall noch ein weiteres, unteres
Schlauchstück
anhängend
befestigt. Alle Schlauchstücke 30, 32, 34 und
ihre dazwischen angeordneten Ringe 31, 33 umhüllen die
Stange 20. Die Stange 20 besitzt an ihrem unteren
Ende eine Fußplatte 36,
deren radialer Durchmesser so groß ist, dass die Fußplatte 36 von unten
an dem unteren Schlauchstück 34 anliegen kann.
Im vorliegenden Beispielsfall ist die Fußplatte 36 an der
Unterseite des unteren Schlauchstückes 34 befestigt.
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Bei
der Darstellung gemäß 1 ist
der Innengreifer 10 mit seinen Schlauchstücken 30, 32, 34 und
den dazwischen angeordneten Ringen 31, 33 von
oben in einen hohlzylindrischen Körper einer Spritze 40 hineingeführt. Diese
Spritze 40 besitzt, wie an sich üblich, einen oberen wegstehenden
Kopfflansch 42. Der Kopfflansch 42 kann als Ringfläche oder
auch nur in Gestalt von zwei Kragstummeln ausgebildet sein, die
rechtwinklig vom hohlzylindrischen Körper einer Spritze 40 nach
außen
wegstehen. Beim Einführen
des Innengreifers 10 in die Spritze 40 hinein,
so wie es in 1 dargestellt ist, liegt der
Innengreifer mit seiner Anschlagfläche 16 nicht auf der Oberseite 44 des
Kopfflansches 42 auf. Zwischen dieser Oberseite 44 und
der Anschlagfläche 16 des hohlzylindrischen
Körpers 12 verbleibt
ein Ringspalt 46.
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Durch
Herausziehen der Stange 20 aus der Spritze 40 heraus,
was in 2 dargestellt ist, werden die Schlauchstücke 30, 32, 34 aufgrund ihrer elastischen
Materialeigenschaften axial zusammengestaucht, so dass sie sich
an die Innenseite 48 der Spritze 40 anlegen. Bei
diesem Herausziehen der Stange wird die Spritze 40, sobald
diese reibschlüssig
an den ausgebeulten Schlauchstücken 30, 32, 34 anliegt,
mit nach oben in Richtung auf den hohlzylindrischen Körper 12 des
Innengreifers 10 so weit angehoben, bis die Oberseite der
Spritze 40 pressend sich an der Anschlagfläche 16 des
hohlzylindrischen Körpers 12 anlegt.
Während
bereits durch die Anlage der im vorliegenden Beispielsfall drei
Schlauchstücke 30, 32, 34 an
der Innenseite 48 der Spritze 40 eine gute Ausrichtung
der Spritze 40 bezogen auf die Längsausrichtung der Stange 20 sichergestellt
ist, lässt
sich diese Anlage noch weiter durch die pressende Anlage der Spritze 40 an
dem hohlzylindrischen Körper 12 – wie in 2 dargestellt – sichern. Bei
dieser pressenden Anlage ist der in 1 vorhandene
Spalt 46 zwischen der Oberseite 44 und der Anschlagfläche 16 nicht
mehr vorhanden.
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Sofern
nicht alle Schlauchstücke 30, 32, 34 die
gleiche axiale Länge
besitzen – wie
es in der Zeichnung dargestellt ist – von dem beispielsweise das
untere Schlauchstück 34 eine
größere axiale Länge als
die dazu oberen Schlauchstücke 32, 30 besitzt,
legt sich das untere Schlauchstück 34 eher als
die anderen Schlauchstücke 30, 32 an
der Spritze 40 an. Dadurch lässt sich die Spritze 40 leichter
als sonst an der Anschlagfläche 16 pressend
anlegen.
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Die
in axialer Richtung vorhandenen mehreren Kontaktflächen zwischen
den Schlauchstücken und
der Innenseite 48 wird dadurch erreicht, dass die zwischen
den einzelnen Schlauchstücken 30, 32, 34 vorhandenen
beiden Ringe 31, 33 sich in radialer Richtung
nicht oder wesentlich weniger verformen können als die Schlauchstücke 30, 32, 34.
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In 3 ist
ein einziger Schlauch 30.3 dargestellt, der nicht aus mehreren
Schlauchstücken
besteht, so wie es bei den 1 und 2 der
Fall ist, sondern der anstelle der Ringe 31, 33 Schlauchverdickungen 50, 52 besitzt.
Die radiale Dicke 54 dieser Schlauchverdickungen 50, 52 ist größer als
die radiale Dicke 56 des Schlauches 30.3. Dadurch
ist ihre Ausdehnung in radialer Richtung geringer als die der zwischen
den Schlauchverdickungen 50, 52 vorhandenen Schlauchbereiche,
wie in 4 schematisiert darstellt ist.
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In
den 5 und 6 sind Schlauchstücke 30, 32, 34 dargestellt,
die an Ringen 31.5 und 33.5 jeweils anliegen,
die konische Kontaktflächen 58, 60 besitzen.
Diese konische Ausbildung der Kontaktflächen 58, 60 zwischen
Schlauchstücken
und den entsprechenden Ringen 31.5, 33.5 stellt
sicher, dass sich die Schlauchstücke
bei ihrem Ausbeulen nur nach außen,
von der Stange 20 weg, ausbeulen und damit gegen die Innenseite 48 der
Spritze 40 anlegen können.
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In 7 ist
der Innengreifer 10 in einer Position oberhalb einer Spritze 40 dargestellt.
Nach seinem Einfahren in die Spritze 40 nimmt er seine
in 8 dargestellte Position ein. Er liegt mit seinem hohlzylindrischen
Körper 12 nicht
von oben auf der Spritze 40 auf, so dass der in 1 bereits
dargestellte Spalt 46 vorhanden ist.
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Anschließend wird
die innere Stange 20 des Innengreifers 10 aus
der Spritze 40 nach oben etwas herausgezogen, welcher Zustand
in 9 dargestellt ist. Dabei legen sich die Schlauchstücke 30, 32, 34 von
innen an der Spritze 40 an, wie bereits in 2 dargestellt
ist. Der Spalt 46 zwischen der Spritze und dem hohlzylindrischen
Körper
ist nicht mehr vorhanden; die Spritze liegt vielmehr pressend von unten
an der Anschlagfläche 16 des
hohlzylindrischen Körpers 12 an.
In diesem Zustand kann mit dem Innengreifer 10 die von
ihm ergriffene Spritze 40 aus einem in der Zeichnung nicht
dargestellten Magazin entnommen und an einen anderen Ort verbracht
werden. Dies soll durch die 10 symbolhaft dargestellt
werden.
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11 stellt
den neuen Ort dar, an den die Spritze verbracht ist. An diesem Ort
ist im vorliegenden Beispielsfall ein Hüllrohr 70 platziert,
in das die Spritze 40 eingesetzt werden soll. Aufgrund
der exakten Ausrichtung der Spritze 40 relativ zur inneren Stange 20 des Innengreifers
und damit zum Innengreifer 10 selber, lässt sich die Spritze mit wenig
Toleranz in das Hüllrohr 70 von
oben einfahren.
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Sobald
die Spritze 11 ausreichend weit in dem Hüllrohr 70 platziert
ist, was in den 11 und folgenden dargestellt
ist, wird die Stange 20 nach unten, in das Hüllrohr 70 hinein,
verfahren, wodurch die Schlauchstücke 32, 34, 36 sich
wieder strecken und damit ihre Anlage an der Innenseite der Spritze 40 verlieren.
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Nunmehr
kann der von der Spritze 40 gelöste Innengreifer 10 aus
der Spritze nach oben herausfahren, während die Spritze 40 in
dem Hüllrohr 70 planmäßig verbleibt.
Der Innengreifer 10 kann dann wieder eine neue Spritze
aus einem Magazin entnehmen, und es kann damit ein weiterer Vorgang
gemäß 7 beginnen.