ES2424641T3 - Screw head - Google Patents
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Abstract
Description
Cabeza de tornillo Screw head
La presente invención se refiere a una cabeza de tornillo para el enroscamiento de un elemento roscado en un cuerpo de base de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. The present invention relates to a screw head for screwing a threaded element into a base body according to the preamble of claim 1.
Una cabeza de tornillo de este tipo es, por ejemplo, la cabeza de tornillo conocida a partir de la utilización previa conocida de la solicitante para el enroscamiento automático de caperuzas de cierre sobre botellas de medicamentos. La cabeza de tornillo conocida presenta tres brazos de sujeción que se extienden longitudinalmente con relación del eje del tornillo, que están dispuestos en ángulo de 120 entre sí sobre una trayectoria circular concéntrica al eje del tornillo. Los tres brazos de sujeción son, respectivamente, parte de una palanca de doble brazo en forma de L y presenta además del brazo de sujeción, respectivamente, un brazo de fuerza que parte desde el eje de articulación de la palanca de doble brazo y que se extienden con relación al eje de tornillo de la cabeza de tornillo radialmente hacia fuera. Los extremos libres de los brazos de fuerza están apoyados contra muelles helicoidales, que están dispuestos paralelamente al eje del tornillo a distancia correspondiente de éste y, por otra parte, se apoyan en un disco de apoyo conectado fijamente con la pieza de base. A screw head of this type is, for example, the screw head known from the prior known use of the applicant for the automatic screwing of cap caps on medication bottles. The known screw head has three clamping arms that extend longitudinally in relation to the axis of the screw, which are arranged at an angle of 120 to each other on a circular path concentric to the axis of the screw. The three clamping arms are, respectively, part of an L-shaped double arm lever and also has a clamping arm, respectively, a force arm that starts from the axis of articulation of the double arm lever and which extend relative to the screw shaft of the screw head radially outward. The free ends of the force arms are supported against helical springs, which are arranged parallel to the axis of the corresponding remote screw of the latter and, on the other hand, rest on a support disk fixedly connected with the base piece.
En el caso de utilización de la cabeza de tornillo conocida, se introduce en primer lugar una barra de apertura a lo largo del eje del tornillo entre los brazos de sujeción, que desplaza los brazos de sujeción hacia fuera y extiende los extremos libres de los brazos de sujeción en este caso con relación del eje del tornillo. Esta extensión de los brazos de sujeción se realiza en contra de la fuerza de los muelles, que impulsan los brazos de fuerza. A través de la extensión de los tres brazos de sujeciones separan secciones de sujeción colocadas en los extremos libres de los brazos de sujeción unas de las otras, de manera que una caperuza de cierre a enroscar se puede posicionar entre ellos. En el caso de la retirada de la barra de apertura, los brazos de sujeción pivotan hacia atrás la fuerza de los muelles que impulsan los brazos de fuerza, hasta que las secciones de sujeción de los brazos de sujeción engranan con la caperuza de cierre y retienen fijamente con seguridad la caperuza de cierre. La cabeza roscada se baja entonces con la caperuza de cierre sobre una botella y se desplaza en rotación alrededor del eje de tornillo, de manera que la caperuza de cierre es enroscada sobre la botella. Tan pronto como la caperuza está enroscada y se ha alcanzado en este caso un momento de enroscamiento deseado, se detiene la rotación de la cabeza de tornillo. Después de insertar de nuevo la barra de apertura y de aflojar el encaje de sujeción de las secciones de sujeción con la caperuza de cierre se separan la cabeza de tornillo y la botella enroscada y la cabeza de tornillo está preparada para la recepción de otra caperuza de cierre. In the case of using the known screw head, an opening bar is first introduced along the axis of the screw between the clamping arms, which moves the clamping arms outward and extends the free ends of the arms clamping in this case in relation to the screw axis. This extension of the clamping arms is carried out against the force of the springs, which propel the arms of force. Through the extension of the three clamping arms separate clamping sections placed at the free ends of the clamping arms from each other, so that a locking cap to be screwed can be positioned between them. In the case of the removal of the opening bar, the clamping arms pivot back the force of the springs that drive the force arms, until the clamping sections of the clamping arms engage with the closing cap and retain fixedly securely the closing cap. The threaded head is then lowered with the closure cap on a bottle and rotates around the screw axis, so that the closure cap is screwed onto the bottle. As soon as the cap is screwed in and in this case a desired screwing moment has been reached, the rotation of the screw head stops. After inserting the opening bar again and loosening the clamping socket of the clamping sections with the closing cap, the screw head and the screwed bottle are separated and the screw head is prepared for the reception of another cap of closing.
En la cabeza de tornillo conocida se plantea el siguiente problema. Para el par de roscado entre la caperuza de cierre y la botella están predeterminadas determinadas zonas de tolerancia especialmente en el sector de procesamiento de medicamentos. Así, por ejemplo, por una parte, la botella debe estar cerrada suficientemente hermética. No obstante, el par de apertura, que debe aplicarse para la apertura de la botella, debería ser solamente tan grande que se pueda enroscar la caperuza de cierre sin mucho gasto de fuerza. Por ejemplo, resulta un ángulo de roscado de aproximadamente 5º, dentro del cual la rotación de la caperuza de cierre debe detenerse durante el enroscado. The following problem arises in the known screw head. For the threading pair between the closure cap and the bottle certain tolerance zones are predetermined especially in the drug processing sector. Thus, for example, on the one hand, the bottle must be closed sufficiently tight. However, the opening torque, which should be applied to the opening of the bottle, should only be so large that the closing cap can be screwed without much force. For example, a threading angle of approximately 5 ° results, within which the rotation of the closing cap must stop during screwing.
Para poder mantener tal exactitud durante el enroscado, es posible seleccionar una velocidad de rotación suficientemente lenta de la cabeza de tornillo durante el enroscado. Con este método no se pueden cumplir, sin embargo, los requerimientos de la productividad. No obstante, en el caso de una elevación necesaria para ello del número de revoluciones de la cabeza de tornillo a un valor deseado de, por ejemplo, aproximadamente 800 a 900 rpm, que corresponde a un tiempo de enroscado total de, por ejemplo, aproximadamente 150 milisegundos, entonces para el mantenimiento del intervalo predeterminado para el par de enroscado, es necesario mantener la rotación de la cabeza de tornillo dentro de pocos milisegundos. Puesto que la cabeza de tornillo presenta un momento de inercia relativamente grande en virtud de la instalación de sujeción necesaria con las tres palancas de doble brazo, sucede con frecuencia que en la práctica no se alcanza o se excede la zona teórica para el par de enroscado. Esto es atribuible a que en virtud de los partes de torsión altos, que son necesarios para el frenado de la cabeza de tornillo, los mecanismos de regulación fallan, de manera que o bien se enrosca la caperuza más floja o se excede el valor límite para el par de apertura. In order to maintain such accuracy during screwing, it is possible to select a sufficiently slow rotation speed of the screw head during screwing. With this method, however, the productivity requirements cannot be met. However, in the case of a necessary elevation for this the number of revolutions of the screw head to a desired value of, for example, approximately 800 to 900 rpm, which corresponds to a total screwing time of, for example, approximately 150 milliseconds, then for the maintenance of the predetermined interval for the screwing torque, it is necessary to maintain the rotation of the screw head within a few milliseconds. Since the screw head has a relatively large moment of inertia by virtue of the necessary fastening installation with the three double-arm levers, it often happens that in practice the theoretical zone for the screwed-in torque is not reached or exceeded . This is attributable to the fact that by virtue of the high torsion parts, which are necessary for the braking of the screw head, the regulation mechanisms fail, so that either the looser cap is screwed or the limit value is exceeded for the opening torque.
Para la solución de este problema, se conoce una cabeza de tornillo que prescinde de una instalación de sujeción y presenta un alojamiento adaptado a la forma de una caperuza roscada determinada. No obstante, para el arrastre giratorio de la caperuza a través del alojamiento de la cabeza de tornillo es necesario que la caperuza presente un borde con ranuras que se extienden longitudinalmente al eje de tornillo, en las que puede engranar un perfil de ranuras del alojamiento. Por lo tanto, una cabeza de tornillo de este tipo solamente se puede emplear en una medida limitada para determinados tipos y tamaños de caperuzas de cierre. For the solution of this problem, a screw head is known that dispenses with a fastening installation and has a housing adapted to the shape of a particular threaded cap. However, for the rotary drive of the hood through the screw head housing it is necessary that the cap has an edge with grooves extending longitudinally to the screw shaft, into which a groove profile of the housing can be engaged. Therefore, such a screw head can only be used to a limited extent for certain types and sizes of locking caps.
Además, se conoce elevar la velocidad de sincronización de una instalación para el enroscamiento de caperuzas de cierre sobre botellas de medicamentos enroscando varias botellas al mismo tiempo con una pluralidad de cabezas de tornillo, reduciendo entonces el número de revoluciones de las cabezas de tornillo individuales, para poder In addition, it is known to increase the synchronization speed of an installation for screwing closure caps on medicine bottles by screwing several bottles at the same time with a plurality of screw heads, thus reducing the number of revolutions of the individual screw heads, to
mantener de una manera fiable las tolerancias para el momento de enroscamiento. Tal solución está unida naturalmente con gasto de espacio y de costes correspondientemente grande. reliably maintain tolerances for the moment of screwing. Such a solution is naturally linked with correspondingly large cost of space and costs.
La cabeza de tornillo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce a partir del documento US 6 250 046 B1. The screw head according to the preamble of claim 1 is known from US 6 250 046 B1.
A la vista de los problemas mencionados de cabezas de tornillo conocidas, el cometido de la presente invención es preparar una cabeza de tornillo, que posibilita también a elevadas velocidades de rotación un enroscamiento fiable entre el elemento roscado y el cuerpo de base. En particular, el cometido de la presente invención es preparar una cabeza de tornillo con momento de inercia reducido para posibilitar por ejemplo durante el enroscamiento de una caperuza roscada sobre una botella, también a altas velocidades de enroscamiento, un enroscamiento con un par de enroscamiento que está dentro de un intervalo teórico predeterminado. In view of the aforementioned problems of known screw heads, the task of the present invention is to prepare a screw head, which also enables reliable threading between the threaded element and the base body at high rotation speeds. In particular, the task of the present invention is to prepare a screw head with reduced moment of inertia to enable, for example, during the screwing of a threaded cap on a bottle, also at high screwing speeds, a screwing with a twisting pair that It is within a predetermined theoretical range.
De acuerdo con la presente invención, este cometido se soluciona por medio de una cabeza de tornillo 1. In accordance with the present invention, this task is solved by means of a screw head 1.
De acuerdo con ello, la cabeza de tornillo de acuerdo con la invención permite disponer la disposición de muelle claramente más cerca del eje de tornillo. Puesto que la distancia de la disposición de muelle desde el eje de tornillo contribuye al cuadrado en la disposición de muelle al momento de inercia total de la cabeza de tornillo, se esta manera se prepara una cabeza de tornillo con momento de inercia claramente reducido. Los momentos de torsión, que son necesarios para la aceleración y frenado de la cabeza de tornillo, son esencialmente más pequeños, de manera que se puede conseguir con mayor exactitud un par de roscado deseado. Por otra parte, la reducción del momento de inercia de la cabeza de tornillo posibilita que en una zona predeterminada para el par de enroscado se puede elevar la velocidad de rotación de la cabeza de tornillo y la velocidad de sincronización total para el enroscado del elemento roscado con el cuerpo de base, con lo que se eleva la productividad de una instalación general. Accordingly, the screw head according to the invention allows the spring arrangement to be arranged clearly closer to the screw axis. Since the distance of the spring arrangement from the screw axis contributes to the square in the spring arrangement at the moment of total inertia of the screw head, a screw head with a clearly reduced moment of inertia is prepared in this way. The torsional moments, which are necessary for acceleration and braking of the screw head, are essentially smaller, so that a desired thread torque can be achieved more accurately. On the other hand, the reduction of the moment of inertia of the screw head makes it possible to increase the speed of rotation of the screw head and the total synchronization speed for screwing the threaded element in a predetermined area for the screwing torque. with the base body, thereby raising the productivity of a general installation.
A través de la reducción del par de rotación necesario para la aceleración y frenado de la cabeza de tornillo se pueden diseñar, además, el accionamiento de manera economizadora de energía y de costes o bien una instalación predeterminada, en la que se acciona la cabeza de tornillo de acuerdo con la invención, se puede accionar con el mismo gasto de energía con una velocidad de sincronización más elevada. Through the reduction of the rotation torque necessary for the acceleration and braking of the screw head, the drive can also be designed to save energy and costs or a predetermined installation, in which the power head is operated. screw according to the invention, can be operated with the same energy expenditure with a higher synchronization speed.
De acuerdo con la invención, la al menos una palanca es una palanca de doble brazo, que presenta adicionalmente al brazo de sujeción un brazo de fuerza, estando apoyado el brazo de fuerza directa o indirectamente en la disposición de muelle. La fuerza de la disposición de muelle, que actúa sobre el brazo de fuerza de la al menos una palanca, se puede transmitir entonces a través de articulación de la palanca de doble brazo sobre el brazo de sujeción, de manera que el brazo de sujeción puede entrar en engrane de sujeción con el elemento roscado. According to the invention, the at least one lever is a double arm lever, which additionally presents a force arm to the clamping arm, the force arm being supported directly or indirectly on the spring arrangement. The force of the spring arrangement, which acts on the force arm of the at least one lever, can then be transmitted through articulation of the double arm lever on the clamping arm, so that the clamping arm can enter clamping gear with the threaded element.
Para la optimización del momento de inercia total, la disposición de muelle de la cabeza de tornillo de acuerdo con la invención puede comprender un elemento de resorte que se extiende esencialmente concéntrico al eje de tornillo. A través del desarrollo concéntrico del elemento de muelle se reduce al mínimo la distancia de este elemento de resorte con respecto al eje de tornillo y, por lo tanto, se reduce al mínimo la contribución del elemento de resorte al momento de inercia total de la cabeza de tornillo. En particular, se contempla configurar el elemento de resorte como elemento de resorte de plástico. En virtud de la masa reducida del plástico frente al metal, que se utiliza convencionalmente como material para los muelles de una cabeza de tornillo, a través del empleo de un elemento de resorte de plástico se puede reducir adicionalmente el momento de inercia total de la cabeza de tornillo. Además de su peso reducido, el plástico ofrece, además, la ventaja de la resistencia a la corrosión. For the optimization of the moment of total inertia, the spring arrangement of the screw head according to the invention may comprise a spring element that extends essentially concentric to the screw axis. Through the concentric development of the spring element the distance of this spring element with respect to the screw axis is minimized and, therefore, the contribution of the spring element to the moment of total inertia of the head is minimized screw In particular, it is contemplated to configure the spring element as a plastic spring element. By virtue of the reduced mass of plastic versus metal, which is conventionally used as a material for the springs of a screw head, the moment of total inertia of the head can be further reduced by the use of a plastic spring element. screw In addition to its reduced weight, plastic also offers the advantage of corrosion resistance.
Sería ventajoso configurar el elemento de resorte de forma cilíndrica, en particular de forma cilíndrica hueca. Con una masa dada, un cuerpo de rotación de forma cilíndrica ofrece frente a otros cuerpos de rotación de la misma masa el momentote inercia mínimo. Para una cabeza de tornillo, en la que aproximadamente una sección de la pieza de base se extiende a lo largo del eje de tornillo, un elemento de resorte en forma de cilindro hueco, dispuesto alrededor de esta sección de la pieza de base, puede ser óptimo con respecto al momento de inercia. It would be advantageous to configure the cylindrical spring element, in particular hollow cylindrical shape. With a given mass, a cylindrical rotating body offers the minimum inertia momentum against other rotating bodies of the same mass. For a screw head, in which approximately one section of the base part extends along the screw axis, a hollow cylinder-shaped spring element, arranged around this section of the base part, may be optimal with respect to the moment of inertia.
La al menos una palanca de doble brazo puede estar configurada esencialmente en forma de L, estando el eje de articulación de la palanca de doble brazo con relación al eje de tornillo radialmente fuera y extendiéndose el brazo de fuerza esencialmente desde el eje de articulación radialmente hacia dentro y extendiéndose el brazo de sujeción esencialmente a lo largo del eje de tornillo. El extremo libre del brazo de fuerza que se encuentra de esta manera radialmente dentro puede ser impulsado entonces a través de la disposición de muelle dispuesta lo más cerca posible del eje de tornillo. The at least one double-arm lever can be essentially L-shaped, with the axis of articulation of the double-arm lever relative to the screw axis radially outside and the force arm extending essentially from the axis of articulation radially towards inside and extending the clamping arm essentially along the screw shaft. The free end of the force arm that is radially in this way can then be driven through the spring arrangement arranged as close as possible to the screw shaft.
Con respecto a un momento de inercia mínimo así como a una fabricación sencilla de la cabeza de tornillo, se propone que la al menos una palanca esté configurada como pieza fresada con momento de inercia de masas reducido con respecto a un movimiento giratorio alrededor del eje de tornillo. With respect to a minimum moment of inertia as well as a simple manufacturing of the screw head, it is proposed that the at least one lever be configured as a milled part with reduced mass moment of inertia with respect to a rotating movement around the axis of screw.
Para abrir la instalación de sujeción de la cabeza de tornillo de acuerdo con la invención para el alojamiento de un elemento roscado, puede estar previsto que el brazo de sujeción de la al menos una palanca presente una sección de activación de la apertura que apunta hacia el eje de tornillo, especialmente a modo de un rodillo de activación de In order to open the screw head clamping system according to the invention for the accommodation of a threaded element, it can be provided that the clamping arm of the at least one lever has an opening activation section pointing towards the screw shaft, especially as an activation roller
la apertura colocado de forma giratoria en el lado del brazo de sujeción que apunta hacia el eje de tornillo, de tal manera que una barra de apertura insertada axialmente en la cabeza de tornillo desplaza la sección de activación de la apertura con relación al eje del tornillo radialmente hacia fuera y expande en este caso el brazo de sujeción con relación al eje de tornillo. the opening rotatably positioned on the side of the clamping arm pointing towards the screw axis, such that an opening bar inserted axially in the screw head displaces the activation section of the opening relative to the screw axis radially outward and in this case expands the clamping arm relative to the screw shaft.
En un desarrollo preferido de la invención, especialmente de las formas de realización descritas de la invención, se propone que la instalación de sujeción comprenda otras dos palancas esencialmente del mismo tipo que la palanca mencionada para el enclavamiento común de un elemento roscado, estando alojadas las palancas en proyecciones de la pieza de base que se extienden radialmente hacia fuera con relación al eje de tornillo. Tres palancas articulables de este tipo pueden estar dispuestas entonces alrededor del eje de tornillo en el ángulo de aproximadamente 120º entre sí. De esta manera, se posibilita que el elemento roscado pueda ser agarrado al mismo tiempo desde tres lados y la cabeza de tornillo se puede configurar de manera sencilla, de tal forma que su centro de gravedad se encuentra sobre el eje de tornillo. In a preferred development of the invention, especially of the described embodiments of the invention, it is proposed that the fastening installation comprises two other levers essentially of the same type as the mentioned lever for the common interlocking of a threaded element, the housings being housed. levers on projections of the base piece that extend radially outward relative to the screw shaft. Three articulating levers of this type can then be arranged around the screw axis at an angle of approximately 120 ° to each other. In this way, it is possible that the threaded element can be grasped at the same time from three sides and the screw head can be configured simply, so that its center of gravity is on the screw axis.
Para la adaptación de la cabeza de tornillo a diferentes tipos de elementos roscados o a diferentes valores teóricos para el par de enroscamiento es deseable prever de forma regulable la fuerza de sujeción, con la que el elemento roscado es retenido desde la instalación de sujeción. Esto se puede realizar en la cabeza de tornillo de acuerdo con la invención porque la tensión previa de resorte de la disposición de muelle es regulable por medio de al menos un asiento de resorte regulable. Si se aplasta, por ejemplo, un muelle de la disposición de muelle durante la expansión de los brazos de sujeción, entonces se puede elevar la fuerza de sujeción reduciendo la distancia entre los dos asientos de resorte, en los que se apoya el muelle. For the adaptation of the screw head to different types of threaded elements or to different theoretical values for the screwing torque, it is desirable to provide for an adjustable way of the clamping force, with which the threaded element is retained from the clamping installation. This can be done on the screw head according to the invention because the spring preload of the spring arrangement is adjustable by means of at least one adjustable spring seat. If, for example, a spring of the spring arrangement is crushed during the expansion of the clamping arms, then the clamping force can be raised by reducing the distance between the two spring seats, on which the spring rests.
En una forma de realización de la invención, en la que están previstas varias palancas para la retención del elemento roscado, puede estar previsto que las palancas puedan ser impulsadas por uno y el mismo elemento de resorte. De esta manera se puede reducir el número de los elementos de resorte en la disposición de muelle y con ello la contribución de la disposición de muelle al momento de inercia total de la cabeza de tornillo. Además, se simplifica esencialmente la estructura de la cabeza de tornillo, se reducen los costes para la fabricación y se pueden limitar los trabajos de mantenimiento sobre un elemento de resorte. Si se combina la utilización de un elemento de resorte individual para la impulsión de todas las palancas con un asiento de resorte regulable, entonces resulta la ventaja adicional de que para el ajuste de la tensión previa para la fuerza de sujeción solamente debe ajustarse la tensión previa de un muelle. El manejo y la flexibilidad de la cabeza d tornillo se pueden mejorar de esta manera. In an embodiment of the invention, in which several levers are provided for the retention of the threaded element, it can be provided that the levers can be driven by one and the same spring element. In this way, the number of the spring elements in the spring arrangement can be reduced and thus the contribution of the spring arrangement to the moment of total inertia of the screw head. In addition, the screw head structure is essentially simplified, manufacturing costs are reduced and maintenance work on a spring element can be limited. If the use of an individual spring element is combined to drive all levers with an adjustable spring seat, then the additional advantage is that for the adjustment of the pre-tension for the clamping force only the pre-tension must be adjusted of a pier. The handling and flexibility of the screw head can be improved in this way.
La disposición de resorte puede estar dispuesta en la cabeza de tornillo de tal manera que las palancas están apoyadas en un lado de un primer disco de asiento de resorte común, en cuyo otro lado está apoyada la disposición de muelle y de tal manera que la disposición de muelle se apoya, por otra parte, en un segundo disco de asiento de resorte. Entonces es posible que el segundo disco de asiento de resorte, sea desplazable axialmente con relación a la pieza de base, con preferencia a través de un proceso de roscado. De esta manera se puede conseguir que las fuerzas de compresión, que actúan sobre una superficie relativamente pequeña, de los extremos libres de los brazos de fuerza sean distribuidas a través del primer disco de asiento de resorte común de una manera uniforme sobre uno de los dos lados de la disposición de resorte y, por otra parte, una fuerza de resorte ocasionada por la disposición de muelle, impulsa los brazos de fuerza de todas las palancas de una manera uniforme. A través de la regulación axial del segundo disco de asiento de resorte se puede ajustar entonces la fuerza de sujeción para todos los brazos de sujeción de la cabeza de tornillo de una manera uniforme. The spring arrangement may be arranged in the screw head such that the levers are supported on one side of a first common spring seat disk, on which other side the spring arrangement is supported and in such a way that the arrangement The spring is supported, on the other hand, by a second spring seat disk. It is then possible that the second spring seat disk is axially movable relative to the base piece, preferably through a threading process. In this way it can be achieved that the compression forces, acting on a relatively small surface, of the free ends of the force arms are distributed through the first common spring seat disk in a uniform manner over one of the two sides of the spring arrangement and, on the other hand, a spring force caused by the spring arrangement, drives the force arms of all levers in a uniform manner. The axial force of the second spring seat disk can then adjust the clamping force for all clamping arms of the screw head in a uniform manner.
El cometido de la presente invención se puede solucionar, además, por medio de una cabeza de tornillo para el enroscamiento de un elemento de tornillo en un cuerpo de base, en particular para el enroscamiento de una caperuza roscada sobre una botella, con una instalación de sujeción, en la que el elemento roscado se puede retener fijamente, presentando la instalación de sujeción al menos una palanca, colocada de forma pivotable en una pieza de base de la cabeza de tornillo, con un brazo de sujeción y una disposición de muelle que actúa sobre la palanca, pudiendo ser impulsada la palanca por medio de la fuerza de resorte de la disposición de muelle de tal manera que el brazo de sujeción entra en engrane de sujeción con el elemento roscado, estando configurada la cabeza de tornillo especialmente de la manera descrita anteriormente y presentando, de acuerdo con este aspecto de la invención la pieza de base al menos un tope de rotación dispuesto a distancia del eje de tornillo de la palanca para el brazo de sujeción de la al menos una palanca. The purpose of the present invention can also be solved by means of a screw head for screwing a screw element into a base body, in particular for screwing a screw cap onto a bottle, with an installation of clamping, in which the threaded element can be fixedly retained, the clamping installation having at least one lever, pivotably placed in a base piece of the screw head, with a clamping arm and a spring arrangement acting on the lever, the lever can be driven by means of the spring force of the spring arrangement such that the clamping arm enters clamping gear with the threaded element, the screw head being specially configured in the manner described above and presenting, in accordance with this aspect of the invention, the base piece at least one rotation stop arranged at a distance from the screw shaft or of the lever for the clamping arm of the at least one lever.
Un tope de rotación de este tipo tiene la acción siguiente. Al final del proceso de enroscamiento, el ángulo de giro del elemento roscado se aproxima a su valor final, es decir, que el elemento roscado está enroscado casi totalmente sobre el cuerpo de base, de manera que a una rotación adicional del elemento roscado se opone en la dirección de enroscamiento un contra par de torsión que se incrementa rápidamente, es decir, que el elemento roscado se enrosca fijamente. Este contrapar de torsión es transmitido desde el elemento roscado a la instalación de sujeción de la cabeza roscada, con lo que el extremo libre del al menos un brazo de sujeción es solicitado a un giro lateral (perpendicularmente a la dirección radial y a la dirección del eje de tornillo). A través de la acción de palanca del brazo de sujeción se transmite este contrapar de torsión en forma intensificada sobre el eje de articulación de la al menos una palanca. Por lo tanto, las palancas, el eje de articulación de la palanca y el alojamiento de la palanca deben estar realizados de manera convencional muy estables, por lo que la masa de estos componentes y, por lo A rotation stop of this type has the following action. At the end of the screwing process, the angle of rotation of the threaded element approximates its final value, that is, that the threaded element is almost completely screwed onto the base body, so that an additional rotation of the threaded element opposes in the direction of screwing a counter torque that increases rapidly, that is to say, that the threaded element is screwed firmly. This torsion counterpart is transmitted from the threaded element to the threaded head clamping installation, whereby the free end of the at least one clamping arm is requested for lateral rotation (perpendicular to the radial direction and the axis direction screw) Through the lever action of the clamping arm, this torsion counterpart is transmitted intensely on the articulation axis of the at least one lever. Therefore, the levers, the axis of articulation of the lever and the housing of the lever must be made in a conventional way very stable, so that the mass of these components and, therefore,
tanto, todo el momento de inercia de la cabeza roscada son correspondientemente altos. En cambio, si al menos un brazo de sujeción se apoya ahora a distancia de su eje de articulación en el tope de rotación, entonces se pueden reducir claramente las fuerzas que actúan en la zona del eje de articulación. La palanca, el eje de articulación así como el alojamiento del eje de articulación pueden ser entonces esencialmente menos estables y, por lo tanto, pueden estar realizados más ligeros, con lo que se puede reducir esencialmente el momento de inercia total de la cabeza de tornillo. De acuerdo con ello, el tope de rotación debería estar alineado y dispuesto de tal forma que bloquea una torsión tangencial hacia fuera (es decir, una torsión hacia fuera en dirección circunferencial) del brazo de sujeción en contra de la dirección de enroscamiento. therefore, the entire moment of inertia of the threaded head is correspondingly high. On the other hand, if at least one clamping arm is now supported at a distance from its axis of articulation in the rotation stop, then the forces acting in the area of the axis of articulation can be clearly reduced. The lever, the articulation axis as well as the articulation axis housing can then be essentially less stable and, therefore, can be made lighter, thereby essentially reducing the moment of total inertia of the screw head . Accordingly, the rotation stop should be aligned and arranged in such a way that it blocks outward tangential torsion (i.e., outward torsion in the circumferential direction) of the clamping arm against the twisting direction.
El tope puede estar configurado de tal manera que forma una guía que se extiende esencialmente radial al eje de tornillo, en la que se puede guiar el brazo de sujeción durante la articulación de la palanca. El tope garantiza entonces adicionalmente la posición exacta del brazo de sujeción en dirección tangencial al eje de tornillo. The stop can be configured in such a way that it forms a guide that extends essentially radially to the screw axis, in which the clamping arm can be guided during the articulation of the lever. The stop further guarantees the exact position of the clamping arm in a tangential direction to the screw axis.
Pero, además, el tope puede estar configurado también de tal forma que presenta dos superficies de tope para dos brazos de sujeción adyacentes en dirección circunferencial. Con preferencia, en el caso de una cabeza de tornillo con una pluralidad de brazos de sujeción entre dos brazos de sujeción adyacentes, sobresalen en cada caso tales topes, estando asociada entonces en cada caso una superficie de tope a cada uno de los brazos de sujeción adyacentes. Tales topes configurados bilaterales posibilitan la utilización de una y la misma cabeza de tornillo tanto para el enroscamiento de un elemento roscado en el cuerpo de base como también para el desenroscamiento (aflojamiento) del elemento roscado fuera del cuerpo de base. Por otra parte, tal cabeza de tornillo se puede emplear tanto para el elemento roscado con rosca a la derecha como también para elementos roscados con rosca a la izquierda. Según la dirección del contrapar de torsión transmitido sobre los brazos de sujeción, que contrapone el elemento roscado al proceso de enroscamiento y desenroscamiento respectivo, se pueden apoyar los brazos de sujeción entonces en la superficie de tope correspondiente. But, in addition, the stop can also be configured in such a way that it has two stop surfaces for two adjacent clamping arms in the circumferential direction. Preferably, in the case of a screw head with a plurality of clamping arms between two adjacent clamping arms, such stops protrude in each case, then in each case a stop surface is associated with each of the clamping arms adjacent. Such bilateral configured stops allow the use of one and the same screw head both for the screwing of a threaded element in the base body and also for the unscrewing (loosening) of the threaded element outside the base body. On the other hand, such a screw head can be used for both the threaded element with a right hand thread and also for threaded elements with a left hand thread. Depending on the direction of the torsion counterpart transmitted on the clamping arms, which opposes the threaded element to the respective screwing and unscrewing process, the clamping arms can then be supported on the corresponding stop surface.
Un componente que forma el tope de torsión puede formar, además, también un tope para el movimiento de articulación propiamente dicho de las palancas en dirección al eje de tornillo, para establecer una posición definida de las palancas, cuando tal posición no se da a través de una barra de apertura o una caperuza retenida fijamente. A component that forms the torsion stop can also also form a stop for the movement of articulation of the levers in the direction of the screw axis, to establish a defined position of the levers, when such position does not occur through of an opening bar or a fixedly held hood.
En la forma de realización de la invención, que comprende varios brazos de sujeción, de manera conveniente para cada brazo de sujeción está previsto un tope, pudiendo estar configurados los topes en una sola pieza en una rueda dentada concéntrica al eje de tornillo. Los topes se pueden fabricar de esta manera por medio de un componente fácil de fabricar de momento de inercia reducido. De manera ventajosa, entonces los topes para el movimiento de articulación radial de las palancas pueden estar formados en los valles de la rueda dentada. In the embodiment of the invention, which comprises several clamping arms, a stop is conveniently provided for each clamping arm, the stops can be configured in one piece on a cogwheel concentric to the screw axis. The stops can be manufactured in this way by means of an easy-to-manufacture component of reduced moment of inertia. Advantageously, then the stops for the radial articulation movement of the levers can be formed in the cogwheel valleys.
A continuación se explica en detalle la presente invención con la ayuda de un ejemplo de realización con referencia a los dibujos adjuntos. En este caso: The present invention is explained in detail below with the help of an exemplary embodiment with reference to the attached drawings. In this case:
Las figuras 1 a 3 muestran una vista delantera, una vista en planta superior o bien una vista inferior de la cabeza de tornillo de acuerdo con el ejemplo de realización de la invención. Figures 1 to 3 show a front view, a top plan view or a bottom view of the screw head according to the embodiment of the invention.
La figura 4 muestra una vista en sección de la cabeza de tornillo de acuerdo con un plano de intersección IV-IV en la figura 2. Figure 4 shows a sectional view of the screw head according to an intersection plane IV-IV in Figure 2.
La figura 5 muestra una vista en sección de la cabeza de tornillo de acuerdo con un plano de intersección V-V en la figura 1, y Figure 5 shows a sectional view of the screw head according to an intersection plane V-V in Figure 1, and
La figura 6 muestra una vista en sección similar a la figura 5 de la cabeza de tornillo, que ilustra una variante de realización de la invención. Figure 6 shows a sectional view similar to Figure 5 of the screw head, illustrating a variant embodiment of the invention.
El ejemplo de realización ilustrado en las figuras está destinado para el enroscamiento de una caperuza de cierre sobre una botella, especialmente una botella de medicamento. Como se puede reconocer mejor en las figuras 1 y 4, la cabeza de tornillo presenta una pieza de base 10 con una sección de cabeza 12, una sección central 14 y una sección de pata 16, que están conectadas fijamente entre sí y están configuradas de una sola pieza. The exemplary embodiment illustrated in the figures is intended for screwing a closure cap onto a bottle, especially a medicament bottle. As can be better recognized in Figures 1 and 4, the screw head has a base piece 10 with a head section 12, a central section 14 and a leg section 16, which are fixedly connected to each other and are configured as only one piece.
La sección de cabeza 12 está configurada en forma de estrella en la vista en planta superior (ver la figura 2), con tres proyecciones 18 que se extienden desde el eje de tornillo A radialmente hacia fuera. Las proyecciones 18 presentan unas escotaduras 20 que se extienden desde fuera a lo largo de su dirección radial, las cuales dejan en cada proyección 18, respectivamente, dos paredes de alojamiento 22 alineadas paralelamente entre sí y paralelas al eje radial así como al eje de tornillo. The head section 12 is star-shaped in the top plan view (see Figure 2), with three projections 18 extending from the screw axis A radially outward. The projections 18 have recesses 20 extending from outside along their radial direction, which leave in each projection 18, respectively, two housing walls 22 aligned parallel to each other and parallel to the radial axis as well as the screw axis. .
Entre dos paredes de alojamiento 22 de una proyección 18 se extiende el eje de articulación 24 de una palanca de doble brazo 26, que está fijada, respectivamente, en orificios de las paredes de alojamiento 22. El eje de articulación 24 está conducido de forma giratoria a través de la palanca de doble brazo 26, de manera que la palanca de doble brazo 26 está alojada de forma pivotable sobre el eje de articulación 24 en la proyección 18. Between two housing walls 22 of a projection 18 extends the articulation axis 24 of a double-arm lever 26, which is fixed, respectively, in holes of the accommodation walls 22. The articulation axis 24 is rotatably driven through the double arm lever 26, so that the double arm lever 26 is pivotally housed on the articulation shaft 24 in the projection 18.
En el ejemplo de realización mostrado, las tres palancas de doble brazo 26 están configuradas del mismo tipo, de manera que la descripción se puede limitar a una palanca de doble brazo 26. La palanca de doble brazo 26 está configurada esencialmente en forma de L y comprende un brazo de fuerza 28, que se extiende desde el eje de articulación 24 radialmente hacia dentro hacia el eje de tornillo A, así como un brazo de sujeción 30, que se extiende desde el eje de articulación 24 esencialmente en dirección longitudinal al eje de tornillo A. En un extremo libre del brazo de sujeción 30, que apunta en las figuras 1 y 4 hacia abajo, está fijada una sección de sujeción 32 por medio de tornillos 34. In the exemplary embodiment shown, the three double arm levers 26 are configured of the same type, so that the description can be limited to a double arm lever 26. The double arm lever 26 is essentially L-shaped and it comprises a force arm 28, which extends from the articulation axis 24 radially inwards towards the screw axis A, as well as a support arm 30, which extends from the articulation axis 24 essentially in the longitudinal direction to the axis of screw A. On a free end of the clamping arm 30, which points in Figures 1 and 4 downwards, a clamping section 32 is fixed by means of screws 34.
Esta sección de sujeción 32 presenta una superficie de tope 36 curvada convexa, en forma de sección circular, cuyo radio de curvatura está adaptado al radio exterior de una caperuza de cierre que deben fijarse por la instalación de sujeción. Junto con las secciones de sujeción 32 de los otros dos brazos de sujeción 30, sobre éstos se forman de manera conocida en sí un alojamiento para la caperuza de cierre. This fastening section 32 has a convex curved abutment surface 36, in the form of a circular section, whose radius of curvature is adapted to the outer radius of a closure cap which must be fixed by the fastening installation. Together with the clamping sections 32 of the other two clamping arms 30, a housing for the closing cap is formed in a manner known per se.
Por lo demás, el brazo de sujeción 30 presenta de acuerdo con el prototipo de una cabeza de tornillo conocida una sección de apertura 38, que está formada por un rodillo de activación de la apertura 42 alojado de forma giratoria en una proyección 40, que se extiende radialmente hacia dentro, del brazo de sujeción 30, de manera que el eje de giro del rodillo de activación de la apertura 42 está orientado con respecto a una rotación tangencialmente alrededor del eje de tornillo A. De una manera que se describirá más adelante, la superficie de rodadura del rodillo de activación de la apertura 42 forma una superficie de ataque para una barra de apertura. Moreover, the clamping arm 30 has an opening section 38, which is formed by an opening activation roller 42 rotatably housed in a projection 40, according to the prototype of a known screw head extends radially inwardly of the clamping arm 30, so that the axis of rotation of the opening activation roller 42 is oriented with respect to a rotation tangentially around the screw axis A. In a manner that will be described later, the rolling surface of the opening activation roller 42 forms an attack surface for an opening bar.
El brazo de fuerza 28 que se extiende desde el eje de articulación 24 de la palanca 26 radialmente hacia dentro se distancia esencialmente perpendicular desde el brazo de sujeción y es claramente más corto. De manera especialmente preferida, su extremo libre está orientado en dirección radial hacia el eje de tornillo A. El brazo de fuerza 28 está posicionado esencialmente totalmente entre las paredes de alojamiento 22 de la escotadura 20 en la proyección 18 y en su extremo libre está alojado un rodillo de presión 44, cuyo eje 46 está orientado tangencialmente con respecto a un movimiento giratorio alrededor del eje de tornillo A (ver las figuras 2 y 4). De manera más conveniente, el rodillo de presión 44 es recibido, de manera similar al alojamiento de la palanca 26 en la escotadura 20, en una escotadura 48 del extremo libre del brazo de fuerza 28, estando retenido en eje de rodillos 46 en paredes laterales 50 de la escotadura 48. The force arm 28 extending from the articulation axis 24 of the lever 26 radially inwards is essentially perpendicular distance from the clamping arm and is clearly shorter. Especially preferably, its free end is oriented radially towards the screw axis A. The force arm 28 is essentially positioned completely between the housing walls 22 of the recess 20 in the projection 18 and at its free end is housed. a pressure roller 44, whose axis 46 is oriented tangentially with respect to a rotating movement around the screw axis A (see Figures 2 and 4). More conveniently, the pressure roller 44 is received, similarly to the housing of the lever 26 in the recess 20, in a recess 48 of the free end of the force arm 28, being held in roller axis 46 on side walls 50 of the recess 48.
El rodillo de presión 44 está en contacto con una disposición de muelle 52, que se explica en detalle a continuación con referencia a las figuras 1 y 4, La disposición de muelle 52 comprende un muelle de plástico 54 cilíndrico hueco, que rodea la sección media 14 de la pieza de base 10 debajo de la sección de cabeza 12. El muelle de plástico 54 está formado por un plástico elástico y está diseñado de tal forma que opone una fuerza de resorte a un aplastamiento en dirección axial del eje de tornillo A. En su lado extremo dirigido hacia la sección de cabeza 12 de la pieza de base 10, el muelle 54 se apoya en un primer disco de asiento de resorte 56, sobre cuyo otro lado descansan los rodillos de presión 46, mientras se apoyo en su lado frontal dirigido hacia la sección de pata 16 de la pieza de base 10 en un segundo disco de asiento de resorte. The pressure roller 44 is in contact with a spring arrangement 52, which is explained in detail below with reference to Figures 1 and 4, The spring arrangement 52 comprises a hollow cylindrical plastic spring 54, which surrounds the middle section 14 of the base piece 10 below the head section 12. The plastic spring 54 is formed of an elastic plastic and is designed in such a way that it opposes a spring force to an axial direction crushing of the screw shaft A. On its end side directed towards the head section 12 of the base piece 10, the spring 54 rests on a first spring seat disk 56, on whose other side the pressure rollers 46 rest, while resting on its side front directed towards leg section 16 of base piece 10 in a second spring seat disk.
El primer disco de asiento de resorte 56 está guiado móvil axialmente sobre la sección media 14, estando limitado un movimiento en la dirección de la sección de la cabeza 12 a través de un tope del disco de asiento de resorte 56 en la sección de cabeza. El segundo disco de asiento de resorte 56 está en engrane roscado con la sección de arrastre 14 de la pieza de base 10. Presenta, además, una proyección 60 en forma de casquillo, que se extiende a lo largo de la sección media 14, rodeándola en el engrane roscado, en dirección al primer disco de asiento de resorte 56. El muelle de plástico 54 se apoya, por lo tanto, en el lado exterior del apéndice 60 del tipo de casquillo, con lo que se consigue que el muelle de plástico 54 no presione durante el aplastamiento contra la rosca exterior de la sección central 14 y posiblemente se dañe. The first spring seat disk 56 is axially guided movable over the middle section 14, a movement in the direction of the head section 12 being limited through a stop of the spring seat disk 56 in the head section. The second spring seat disk 56 is in threaded engagement with the drive section 14 of the base piece 10. It also has a projection 60 in the form of a bushing, which extends along the middle section 14, surrounding it in the threaded gear, in the direction of the first spring seat disk 56. The plastic spring 54 is therefore supported on the outer side of the appendix 60 of the type of bush, whereby the plastic spring is achieved 54 do not press during crushing against the outer thread of the central section 14 and it may be damaged.
A través del engrane roscado entre el segundo disco de asiento de resorte 58 con su apéndice 60 del tipo de casquillo y la sección central 14 de la pieza de base 10 es posible ajustar la tensión previa del muelle de resorte 54. A tal fin el segundo disco de asiento de resorte 58 se desplaza a través de movimiento roscado con relación a la sección media 14 y, por lo tanto, también con relación al primer disco de asiento de resorte 56 axialmente en la dirección del eje de tornillo A, pudiendo insertarse para la torsión una herramienta correspondiente (no representada) en taladros radial 62 en el segundo disco de asiento de resorte 58. De esta manera es posible ajustar la tensión previa de toda la disposición de muelle 52 de la cabeza de tornillo, que impulsa todas las tres palancas de doble brazo 26, a través de rotación de un único disco de asiento de resorte 58. El gasto para la adaptación de la cabeza de tornillo a diferentes tipos de caperuzas de cierre y previsiones para el par de enroscado es esencialmente menor que en cabezas de tornillo del estado denla técnica. Through the threaded engagement between the second spring seat disk 58 with its appendix 60 of the bushing type and the central section 14 of the base piece 10 it is possible to adjust the pre-tension of the spring spring 54. For this purpose the second spring seat disk 58 travels through threaded movement in relation to the middle section 14 and, therefore, also in relation to the first spring seat disk 56 axially in the direction of the screw axis A, and can be inserted to torsion a corresponding tool (not shown) in radial holes 62 in the second spring seat disk 58. In this way it is possible to adjust the pre-tension of the entire spring arrangement 52 of the screw head, which drives all three double arm levers 26, through rotation of a single spring seat disk 58. The expense for adapting the screw head to different types of locking caps and forecasts it is essentially smaller for the screw-in torque than in screw heads of the state of the art.
En el ejemplo de realización mostrado en las figuras se emplea, respectivamente, un tope de rotación 64 para cada uno de los brazos de sujeción 30 de la cabeza de tornillo, que se ilustra en la vista en sección según la figura 5 (sección que corresponde a la sección V-V en la figura 1. In the embodiment shown in the figures, respectively, a rotation stop 64 is used for each of the clamping arms 30 of the screw head, which is illustrated in the sectional view according to Figure 5 (corresponding section to section VV in figure 1.
Los topes de rotación 64 están conectados en una sola pieza con la sección de pata 16 de la pieza de base 10 y se distancian en forma de dientes desde ésta. Las superficies de tope 66 de los topes de rotación 64 están orientadas The rotation stops 64 are connected in one piece with the leg section 16 of the base piece 10 and are spaced apart in the form of teeth from it. The stop surfaces 66 of the rotation stops 64 are oriented
de tal manera que se apoyan lateralmente en el brazo de sujeción correspondiente o se extienden a poca distancia de éste. En este caso es suficiente que cada brazo de sujeción 30 se pueda apoyar solamente en el lado en un tope de rotación 64, hacia el que se desplaza durante la rotación de la caperuza de cierre. En la figura 5 se representa el sentido de giro de la cabeza de tornillo a través de una flecha B. Durante el enroscamiento de la caperuza de cierre, se opone a esta rotación, especialmente en el caso de una caperuza casi totalmente enroscada, un contrapar de torsión, que trata de girar los brazos de sujeción 30 que están en engrane de sujeción con la caperuza en un dirección opuesta a la flecha B. Sin embargo, esta torsión se impide de acuerdo con la invención, puesto que cada brazo de sujeción 30 se apoya lateralmente en la superficie de tope 66 del topo de torsión 64 correspondiente. in such a way that they rest laterally on the corresponding support arm or extend a short distance from it. In this case it is sufficient that each clamping arm 30 can be supported only on the side on a rotation stop 64, towards which it moves during the rotation of the closing cap. Figure 5 depicts the direction of rotation of the screw head through an arrow B. During the screw-up of the closing cap, this rotation is opposed, especially in the case of an almost completely screwed cap, a counterpart torsion, which tries to rotate the clamping arms 30 which are in clamping gear with the cap in a direction opposite to the arrow B. However, this torsion is prevented according to the invention, since each clamping arm 30 it rests laterally on the abutment surface 66 of the corresponding torsion mole 64.
Debido al tope de torsión 64 no se transmite, por lo tanto, una fuerza que incide en el extremo libre del brazo de sujeción 30 intensificada por la acción de palanca, sobre la zona del eje de articulación 24 y de su alojamiento, sino que es absorbida por el tope de rotación 64 a una distancia relativamente grande del eje de articulación 24. Cuando mayor es en este caso a lo largo del eje de tornillo A la distancia entre el eje de articulación 24 y el tope de torsión 64, tanto más efectivamente se puede absorber el contrapar de torsión de la caperuza roscada por la sección de pata 16 de la pieza de base 10. De esta manera, se suprimen medidas para la estabilización de las palancas de doble brazo 26 y su alojamiento, de manera que toda la instalación de sujeción se puede configurar esencialmente más sencilla y sobre todo con un momento de inercia esencialmente más reducido. Due to the torsion stop 64, therefore, a force that affects the free end of the clamping arm 30 intensified by the lever action, is not transmitted on the area of the articulation axis 24 and its housing, but is absorbed by the rotation stop 64 at a relatively large distance from the articulation axis 24. The greater in this case along the screw axis The distance between the articulation axis 24 and the torsion stop 64, all the more effectively the torsion counterpart of the threaded cap can be absorbed by the leg section 16 of the base piece 10. In this way, measures for the stabilization of the double arm levers 26 and their housing are suppressed, so that all the Clamping installation can be configured essentially simpler and especially with an essentially smaller moment of inertia.
Además, las superficies de tope 66 de los topes de rotación 64 ofrecen también una guía para los brazos de sujeción 30, para apoyar en un lado una articulación correcta de los brazos de sujeción 30 en dirección radial. Además, se reconoce en la figura 5 que los brazos de sujeción 30 inciden durante su movimiento de articulación en dirección radial hacia el eje de tornillo A sobre un tope 67, a no ser que este movimiento de articulación sea detenido previamente por una caperuza de cierre absorbida entre los brazos de sujeción 30. Los topes 67 están configurados de la misma manera que los topes de torsión 64 de una sola pieza en la sección de pata 16. Teniendo en cuenta todas las tres funciones de la sección de pata 16, a saber, como tope de rotación, como tope de articulación y como guía radial así como con la salvedad de la preparación de una cabeza de tornillo con el menos momento de inercia posible, es ventajosa la utilización de una sección de pata 16 con una forma de la sección transversal mostrada en la figura 5, en la que ésta recuerda a una rueda de paletas. In addition, the stop surfaces 66 of the rotation stops 64 also offer a guide for the clamping arms 30, to support on one side a correct articulation of the clamping arms 30 in radial direction. In addition, it is recognized in Figure 5 that the clamping arms 30 impact during their articulation movement in the radial direction towards the screw axis A on a stop 67, unless this articulation movement is previously stopped by a closing cap absorbed between the clamping arms 30. The stops 67 are configured in the same manner as the one-piece torsion stops 64 in the leg section 16. Taking into account all three functions of the leg section 16, namely , as a rotation stop, as an articulation stop and as a radial guide as well as with the exception of the preparation of a screw head with the least possible moment of inertia, it is advantageous to use a leg section 16 with a shape of the cross section shown in figure 5, in which it resembles a paddle wheel.
De la misma manera, también se puede utilizar un tope de rotación de dos lados, por ejemplo de la forma de la sección transversal mostrada en la figura 6. Cada tope de rotación 64a presenta en este caso dos superficies de tope 66a, 67a para brazos de sujeción adyacentes en dirección circunferencial. En el caso de una rotación de la cabeza de tornillo y, por lo tanto, de los topes 64a en la figura 6 en el sentido de las agujas del reloj, entonces las superficies de tope 66a colaboran con los brazos de sujeción 30, para arrastrarlos en sentido de giro. Por otra parte, en el caso de una rotación de la cabeza de tornillo y, por lo tanto, de los topes 64a en la figura 6 en contra del sentido de las agujas del reloj, las superficies de tope 67a colaboran con los brazos de sujeción 30. De esta manera, en ambos sentidos de giro de la cabeza de tornillo un contrapar de torsión eventualmente aparecido y transmitido sobre los brazos de sujeción 30 puede ser absorbido en los topes, de manera que tal cabeza de tornillo es adecuada tanto para rosca a la derecha como también para rosca a la izquierda y, además, se puede utilizar de la misma manea pata el enroscamiento y desenroscamiento de una caperuza de cierre. In the same way, a two-sided rotation stop can also be used, for example in the shape of the cross-section shown in Figure 6. Each rotation stop 64a has in this case two stop surfaces 66a, 67a for arms of adjacent clamping in circumferential direction. In the case of a rotation of the screw head and, therefore, of the stops 64a in figure 6 clockwise, then the stop surfaces 66a collaborate with the clamping arms 30, to drag them in the direction of rotation. On the other hand, in the case of a rotation of the screw head and, therefore, of the stops 64a in figure 6 against the clockwise direction, the stop surfaces 67a collaborate with the clamping arms 30. In this way, in both directions of rotation of the screw head, a torsion counterpart that may have appeared and transmitted on the clamping arms 30 can be absorbed in the stops, so that such a screw head is suitable for both threading the right as well as the left thread and, in addition, it can be used in the same way to screw and unscrew a cap.
En el caso de utilización de la cabeza de tornillo de acuerdo con la invención para el enroscamiento de una caperuza de cierre sobre una botella se inserta en primer lugar una barra de apertura (no mostrada) a lo largo del eje de tornillo A en una abertura 68 de la pieza de base 10 hasta que hace tope en las superficies de rodadura de los rodillos de activación de la apertura 42. El contorno exterior de la barra de apertura se selecciona para que durante la inserción en la cabeza de tornillo desplace los rodillos de activación de la apertura 42 radialmente hacia fuera. En este caso, las palancas de doble brazo 26 son articuladas alrededor del eje de articulación 24 de tal manera que los extremos libres del brazo de sujeción 30 se extienden desde el eje de tornillo A radialmente hacia fuera, mientras que los rodillos de presión 44 apoyados en los extremos libres de los brazos de fuerza 28 se mueven aproximadamente paralelos al eje del tornillo hacia abajo. Puesto que los rodillos de presión 44 se apoyan en la disposición de muelle 52, se aplastan en este caso los muelles de plástico 54, de modo que al movimiento de articulación de las palancas de doble brazo 26 y, por lo tanto, al movimiento de apertura de las secciones de sujeción 32 se opone la fuerza de resorte de los muelles de plástico 5. Entre las secciones de sujeción 32 abiertas se inserta una caperuza de cierre (no mostrada) a enroscar. A continuación se extrae la barra de apertura en la dirección del eje de tornillo A de nuevo fuera de la cabeza de tornillo, con lo que las palancas de doble brazo 26 son articuladas hacia atrás con la fuerza de los muelles de plástico 5, de tal manera que las secciones de sujeción 32 se mueven de nuevo radialmente sobre el eje de tornillo A hasta que se apoyan en la caperuza de cierre y retienen fijamente uno de tres lados en engrane de sujeción. In the case of using the screw head according to the invention for the screwing of a cap on a bottle, an opening bar (not shown) is first inserted along the axis of screw A in an opening 68 of the base piece 10 until it stops at the rolling surfaces of the opening activation rollers 42. The outer contour of the opening bar is selected so that during the insertion in the screw head the rollers move opening activation 42 radially outward. In this case, the double arm levers 26 are articulated around the articulation axis 24 such that the free ends of the clamping arm 30 extend from the screw axis A radially outward, while the pressure rollers 44 supported at the free ends of the force arms 28 they move approximately parallel to the axis of the screw down. Since the pressure rollers 44 are supported by the spring arrangement 52, the plastic springs 54 are crushed in this case, so that the joint movement of the double-arm levers 26 and, therefore, the movement of Opening the clamping sections 32 opposes the spring force of the plastic springs 5. A clamping cap (not shown) to be screwed is inserted between the open clamping sections 32. The opening bar is then removed in the direction of the screw shaft A again out of the screw head, whereby the double arm levers 26 are articulated backwards with the force of the plastic springs 5, such so that the clamping sections 32 move radially again on the screw shaft A until they rest on the closing cap and fixedly retain one of three sides in clamping gear.
La cabeza de tornillo con la caperuza de cierre retenida fijamente allí se aproxima entonces a una botella, sobre la que debe enroscarse la caperuza de cierre. Un motor eléctrico desplaza la cabeza de tornillo en un movimiento giratorio alrededor del eje de giro A en la dirección de la flecha B con una velocidad de por ejemplo aproximadamente 800 a 900 rpm. Al mismo tiempo se desplaza la cabeza de tornillo de acuerdo con la altura de paso de la rosca axialmente a la botella. The screw head with the locking cap held therein then approaches a bottle, onto which the locking cap must be screwed. An electric motor moves the screw head in a rotating movement around the axis of rotation A in the direction of arrow B with a speed of for example about 800 to 900 rpm. At the same time the screw head is moved according to the pitch height of the thread axially to the bottle.
Poco antes de alcanzar la posición final de la caperuza de cierre sobre la botella, es decir, durante la aproximación del tope final de la rosca entre la caperuza y la botella, la unión roscada del movimiento giratorio de la cabeza de tornillo comienza a oponer un contrapar de torsión que se incrementa rápidamente. Este contrapar de torsión se puede detectar a través de una subida de la corriente del motor, que fluye a través del motor. En el caso más Shortly before reaching the final position of the closing cap on the bottle, that is, during the approach of the end stop of the thread between the cap and the bottle, the threaded joint of the rotary movement of the screw head begins to oppose a Torsion counterpart that increases rapidly. This torsion counterpart can be detected through a rise in motor current, which flows through the motor. In the case more
5 sencillo entonces un contra par de torsión determinado corresponde a una corriente determinada del motor. Por medio de un circuito de valor umbral se puede desconectar entonces el motor y/o se puede frenar la cabeza de tornillo cuando el contrapar de torsión excede un valor determinado. Este contrapar de torsión corresponde entonces de nuevo al par de torsión (también par de desgaste), con el que la caperuza está enroscada sobre la botella. 5 simple then a given counter torque corresponds to a certain motor current. By means of a threshold value circuit, the motor can then be switched off and / or the screw head can be stopped when the torsion counterpart exceeds a certain value. This torsion counterpart then corresponds again to the torque (also wear torque), with which the cap is screwed onto the bottle.
Para el cumplimiento de determinados criterios de calidad, se predetermina para el par de enroscamiento con For the fulfillment of certain quality criteria, it is predetermined for the twisting pair with
10 frecuencia un intervalo teórico determinado. A través de las medidas tomadas de acuerdo con la invención, la cabeza de tornillo de acuerdo con la invención presenta frente a las cabezas de tornillo conocidas del estado de la técnica un momento de inercia esencialmente más reducido, por ejemplo un momento de inercia sólo de la mitad de tamaño. Especialmente en el caso de una combinación de diferentes aspectos de la invención, por ejemplo del desplazamiento de la disposición de resorte hacia el eje de tornillo A, la utilización de un muelle de plástico así como 10 frequency a given theoretical interval. Through the measures taken in accordance with the invention, the screw head according to the invention has an essentially smaller moment of inertia facing the screw heads known in the prior art, for example a moment of inertia only of Half size Especially in the case of a combination of different aspects of the invention, for example the displacement of the spring arrangement towards the screw shaft A, the use of a plastic spring as well as
15 la configuración de topes de rotación, se puede incrementar claramente el número máximo de revoluciones de la cabeza de tornillo, en el que se puede garantizar un enroscamiento fiable con par de enroscamiento predeterminado. Además, puede estar previsto que para la pieza de base 10 y la palanca de doble brazo 26 se utilicen materiales muy ligeros, pero resistentes, como por ejemplo aluminio y/o titanio de alta resistencia. 15 the configuration of rotation stops, the maximum number of revolutions of the screw head can be clearly increased, in which reliable screwing with predetermined torque can be guaranteed. In addition, it can be provided that very light, but resistant materials, such as aluminum and / or high strength titanium, are used for the base piece 10 and the double arm lever 26.
En virtud de la estructura esencialmente simplificada, es posible, además, muy fácilmente el montaje, mantenimiento By virtue of the essentially simplified structure, it is also possible to easily assemble, maintain
20 y limpieza de la cabeza de tornillo de acuerdo con la invención. En particular, una limpieza sencilla y, por lo tanto, en principio realizable a fondo de la cabeza de tornillo sobre todo en el sector de procesamiento de medicamentos es una ventaja grande. 20 and cleaning the screw head according to the invention. In particular, a simple cleaning and, therefore, in principle fully realizable of the screw head especially in the drug processing sector is a big advantage.
Otra ventaja del ejemplo de realización descrito de la invención resulta a partir de la disposición de resorte simplificada básicamente. La utilización de un solo muelle de plástico impide la aparición de fricción dentro de la Another advantage of the described embodiment of the invention results from the basically simplified spring arrangement. The use of a single plastic spring prevents the appearance of friction inside the
25 disposición de muelle así como una liberación implicada con ello de partículas, como era un problema en el caso de utilización de cabezas de tornillos convencionales con varios muelles en espiral o, dado el caso, disposiciones de muelles que comprenden platos de resorte 25 spring arrangement as well as an implied release of particles, as was a problem in the case of using conventional screw heads with several spiral springs or, if necessary, spring arrangements comprising spring plates
Claims (13)
- (10)(10)
- presenta al menos un tope de rotación (64; 64a) dispuesto a distancia del eje de articulación (A) de la palanca It has at least one rotation stop (64; 64a) arranged at a distance from the axis of articulation (A) of the lever
- (26)(26)
- para el brazo de sujeción (30) de la al menos una palanca doble (26). for the clamping arm (30) of the at least one double lever (26).
- (30)(30)
- es guiado durante la articulación de la palanca doble (26). It is guided during the articulation of the double lever (26).
- (30)(30)
- está previsto un tope de rotación (64; 64a), en la que los topes de rotación (64; 64a) están configurados en una sola pieza en una rueda dentada concéntrica al eje de tornillo (A). a rotation stop (64; 64a) is provided, in which the rotation stops (64; 64a) are configured in one piece on a cogwheel concentric to the screw axis (A).
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