专利名称：用于自动开启翻转顶管的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于自动开启翻转顶管的工具装置以及还涉及一种具有这样的工具装置和至少一个容器组的组件，该容器组包括至少一个翻转顶管。
背景技术：
“翻转顶管”在所属的技术领域中表示为用于保存液体的公知的实验室用容器，在这种容器中，容器基体的容器内腔可通过容器开口触及。容器开口可通过容器盖选择性地关闭，容器盖可在开启位置和关闭位置之间围绕盖偏转轴线偏转，其中，在开启位置中穿过容器开口触及容器内腔，在关闭位置中通过容器盖关闭容器开口。在此，容器盖在盖偏转轴线的一侧上具有选择性地开放或者关闭容器开口的盖部段以及在盖偏转轴线的相应的另一侧具有为了共同运动而与盖部段连接的操作部段。操作部段在开启方向上的操作导致盖部段从一个靠近关闭位置的位置，尤其是从关闭位置本身，向靠近开启位置的位置偏转，尤其是偏转到开启位置中。这种类型的翻转顶管在实验室技术中尤其用于保存液体，其应该提供用于通过滴管进行吸量给药。翻转顶管的这种特殊价值通过容器内腔的可关闭性得以确立，由此可以尽可能长时间地保护存于其中的液体防止受到外界环境的影响。当然，在应用翻转顶管时由于其封闭性的原因也伴随有一些困难:因此，盖部段因为其在关闭位置的位置固定的原因而往往与容器基体锁定连接，因此为了开启翻转顶管需要应用一个额定的力，以克服盖部段在关闭位置的锁定连接。另外，特意在远离于容器开口的位置上设置有上述的操作部段，从而可以开启翻转顶管，而无需实验室同事用手或者工具在容器开口处操作容器基体或者该部段。然而，翻转顶管的开启往往是比较突然的，这可能导致容纳在容器内腔中的液体的不希望的晃动或者溢出。这种不希望的效果还可能通过为了平衡容纳在容器内腔中的液体上方存在的气柱的负压而加强，该负压可能在解除锁定连接的期间建立，例如在盖部段基于容器内腔的体积增大而移动但不会暂时从容器基体上脱离的期间。这种负压在盖部段开始从容器基体上脱离时突然解除，使得从外部突然进入到容器内腔中的气体导致翻转顶盖中的液体出现附加的不希望的涡流。
发明内容
因此，本发明的目的在于使翻转顶管的操作尤其是其可靠的开启和关闭的操作变得轻松。该目的通过一种用于自动开启翻转顶管的工具装置实现，该工具装置具有操作柱栓，该操作柱栓设置和形成用于使得操作部段至少在开启方向上移动并由此用于将开启力矩作用在盖部段上，并且其中，工具装置还具有缓冲装置，该缓冲装置设计用于至少在操作部段通过操作柱栓操作的一个区段期间将缓冲力矩作用到盖部段上，该缓冲力矩与开启力矩相比在数值上更小并且方向相反。通过操作柱栓可以将开启力矩，也就是转矩在开启方向上直接地作用到操作部段上并进而间接地作用到盖部段上，从而可以使得容器盖进而尤其是盖部段从容器开口上脱离，从而能够获得通过容器开口进入到容器内腔的通道。基于操作柱栓的原因，翻转顶管可以被开启，而无需操作人员在容器开口的区域中握持容器基体或者容器盖。更多的情况下，工具装置可以由自动化操纵设备，例如机器人来引导，这样，在开启翻转顶管时，操作人员就无需再靠近翻转顶管并握持翻转顶管了。由此降低了污染容器内腔的风险。但这不是优选的，因此原则上不能排除由操作人员操作工具装置的情况。通过进一步提出的缓冲装置可以有针对性地从作用在盖部段上的开启力矩中减少一个缓冲力矩，从而可以避免突然地开启容器开口。通过使缓冲力矩与开启力矩相比在数值上更小并且方向相反，可以确保利用在此描述的工具装置开启翻转顶管。在此，缓冲装置不一定必须在容器盖的整个开启运动中都是激活的。同样，缓冲装置需在开启进程的开始轻微地作用到容器盖上，但是这是优选的。当开启力矩首先在数值上完全作用到容器盖上并且缓冲装置在最终快要克服容器盖的锁定连接之前激活时，那么这可以对顺利地克服可能的和通常存在的该部段在关闭位置中的锁定连接产生有益的帮助，从而避免上述的不希望的翻转顶管的突然开启。原则上，缓冲装置也可以直接地对容器盖的操作部段产生作用，但是这不是优选的。一方面，在开启翻转顶管时操作柱栓占据着操作部分，从而仅仅能够保留很少用于缓冲装置施加作用的空间。另一方面，盖部段通常设计具有尽可能大的抵靠面并且达到尤其是在径向上远离于盖偏转轴线的位置，当充分使用所提供的盖部段的较大的负载臂时，缓冲装置直接在该部段的上的力作用能够产生可非常精细地调整的缓冲力矩。此外，缓冲装置的设置可以简化对工具装置进行引导的、优选自动化的操作设备的移动控制，否则，在取消缓冲装置的情况下，该操作设备必须通过操作柱栓的移动控制来承担对开启力矩的精细控制，这鉴于操作部段的通常较短的负载臂，这种情况下尤其会导致较高的成本。此外，若仅仅为了将操作柱栓和/或缓冲装置构造成特别简单地与容器盖的各自对应的部段抵靠啮合，那么设置与操作柱栓分离设置的缓冲装置就足够了。为了将缓冲力矩施加到容器盖上、优选地施加到容器盖的盖部段上的缓冲装置的结构上简单的以及进而优选的设计方案也可以由此形成，即缓冲装置具有形成用于与盖部段抵靠啮合的抵靠装置，该抵靠装置可以在缓冲初始位置和缓冲终止位置之间移动，其中，缓冲初始位置对应于盖部段的靠近关闭位置的位置，并且缓冲终止位置对应于盖部段的靠近开启位置的位置。原则上，抵靠装置的缓冲作用通过抵靠装置的部件或整个抵靠装置的重力作用实现。然而，可以通过以下方式在基本上较大范围中或/和基本上更精确地调整缓冲装置的缓冲作用，也就是作用到容器盖，尤其是作用到盖部段上的缓冲力矩，即，该抵靠装置与力设备这样地共同作用，即，它们可以至少部分地抵抗力设备的力作用从缓冲初始位置移动到缓冲终止位置。允许精确地调整缓冲作用并且仅仅占用很小空间的优选的力设备是弹簧装置，其可能是螺旋弹簧、弹性体弹簧或者聚合体弹簧。此外，当抵靠装置仅仅在抵靠装置的进而容器盖的预定的运动区段中抵抗力设备的力作用移动时，对于实现希望的缓冲作用是足够的。然而，优选的是，抵靠装置可以沿着其完整的运动路径抵抗力设备的力作用从缓冲初始位置移动到缓冲终止位置中，从而在每个盖位置中都避免容器盖的不希望的向回运动。此外，通过力设备和抵靠装置的共同作用实现后者向缓冲初始位置的预张紧。基本上可以考虑的是，抵靠装置可平移地沿着直线的运动轨道在缓冲初始位置和缓冲终止位置之间移动，例如在使用直接设计用于与容器盖、尤其是容器盖的盖部段抵靠啮合的抵靠活塞，其例如可以通过作为力设备的压力弹簧、例如螺旋弹簧在抵靠啮合的方向上预张紧。由此可以获得一个非常纤细的抵靠装置，不过其沿着平移的移动轨道要求一个巨大的空间以例如为弹簧提供一个弹性距离。此外，这种类型的抵靠装置应该具有高质量的导向，从而避免例如因为抵靠活塞的黏滑效应导致工具装置失效。然而，因为容器盖本身可以围绕盖偏转轴线偏转，那么优选的是抵靠装置也可以围绕抵靠偏转轴在缓冲初始位置和缓冲终止位置之间偏转。在该种情况中，甚至可以在抵靠偏转轴与盖偏转轴线应该彼此分开时，通过允许在抵靠装置和容器盖，尤其是容器盖的盖部段之间的滑动的抵靠啮合而使得抵靠装置跟随盖部段的从靠近关闭位置的一个位置向靠近开启位置的位置在一个长的移动区段上移动并且提供缓冲作用。为了减轻抵靠部段跟随容器盖的运动的偏转运动而优选地提出，抵靠偏转轴和盖偏转轴线基本平行。由此可以实现具有非常小的空间需求的工具装置，而无需担忧至少暂时地与容器盖处于抵靠啮合状态中的抵靠装置卡死。为了提供由缓冲装置提供的缓冲力矩的尽可能精细的可调整性或/和为了节省空间地使力设备远离于抵靠装置布置可以提出抵靠装置通过传动装置与力设备连接。根据本发明的改进方案，传动装置可以理解为任何在力传递关系中彼此相对布置的部件。尤其对于可偏转的抵靠装置来说，肘杆拉杆被证明是特别优选的传动装置。此外，肘杆拉杆的一个控制摇臂与作为力设备的弹簧装置、优选与节省空间的扭簧装置连接，由此，抵靠装置最终可以为了与容器盖抵靠啮合而预张紧。为了避免在操作柱栓停止时缓冲装置对翻转顶管的容器盖的操作部段产生作用，在容器盖上作用一个在关闭方向上作用的缓冲力矩，但该缓冲力矩不抵抗在数值上较大的开启力矩，也就是说，为了避免在开启之后容器盖的不希望的关闭，在此优选地提出，抵靠装置至少可以固定在、优选地可锁定在、特别优选地可克服地锁定在其缓冲终止位置中。出于安全的原因，在其优选考虑形状配合的固定。抵靠装置在缓冲终止位置中的有利的可固定性可以在结构上由此实现，即工具装置具有固定装置，该固定装置可在固定位置和释放位置之间调节，其中在固定位置中抵靠装置固定在其缓冲终止位置中，并且在释放位置中抵靠装置从缓冲终止位置自由移动至缓冲初始位置。优选的是，固定装置朝向固定位置预张紧，以确保在抵靠装置达到其缓冲终止位置时可以无需另外的操作地固定。预张紧可以在最简单的情况中通过固定装置的重力实现，然而优选的是通过力装置，例如弹簧预张紧装置以限定的力在希望的预张紧方向上预张紧，该预张紧方向可以偏离于重力作用方向。为了确保操作柱栓可以执行对于翻转顶管的开启来说合适的运动，可以提出，工具装置具有沿着导轨延伸的导向装置，导向装置设置和设计用于至少对操作柱栓沿着导轨的运动进行导向。因为操作柱栓通常仅仅按压在容器盖的操作部段上，因此导轨优选可以是能够尤其简单地实现的直线性导向轴。基本上可以考虑的是，导轨引导操作柱栓进行任意的移动，例如还有操作柱栓在实现翻转顶管的开启之后的停靠位置中的移动。然而，优选的是，导轨在操作柱栓的操作移动的方向上延伸，使得导向装置可以对操作柱栓的操作移动进行导向。例如，出于希望避免在操作柱栓的操作活动的开始时的力峰值的原因，在此提出，操作柱栓相对于工具框架可移动地容纳在工具框架上。因此操作柱栓可以在操作动作开始时在工具框架中执行力峰值降低的运动。此外，在工具框架上设置有啮合构造，其应该在操作柱栓开始操作动作之后的预定时间之后才实现啮合。这也可以通过操作柱栓相对于工具框架的描述的相对移动性实现，从而仅仅使得操作柱栓实现在容器盖的操作部段上的操作作用，并且一旦在操作柱栓和工具框架之间的相对运动路程耗尽之后，另外的、设置在工具框架上的啮合构造可以与例如，在翻转顶管或者在翻转顶管保持器上的相对构造实现啮
口 ο优选的是，移动柱栓相对于工具框架的相对运动沿着通过导向装置确定的导轨延伸。为了可以在操作柱栓相对于工具框架的相对移动期间就将力施加到操作部段上，可以提出，操作柱栓与力装置以力传递的方式这样地连接，即操作柱栓可以至少在其相对移动方向上抵抗力装置的力地相对于工具框架移动。然后，当力装置是弹簧装置时，由操作柱栓施加到操作部段上的力被柔和地，也就是增长地引入。此外，之前提到的力作用装置，如力设备、力装置和/或力机构也用于与其共同作用的装置在各自的装置的、对于工具装置的运行来说有利的输出位置中的有利的自动的复位。优选的是，缓冲装置布置在工具框架上，从而使操作柱栓不仅仅相对于工具框架运动，而且还相对于缓冲装置运动。由此可以有助于例如操作柱栓的部件或者与之固定连接的部件形成上述的固定装置。然后，当缓冲装置布置在工具框架上时，用于抵靠装置的工具框架可以作为轴承使用，从而使抵靠装置能够与工具框架可活动地连接。在这种情况中，缓冲力矩的作用在抵靠装置上的反应力矩支承在工具框架上。同样,力设备也可以稳固地力支承地(Kraftabstuetzend)与工具框架连接。此外，传动装置的至少一个传动部件也可以容纳在工具框架上，使得通过传动装置传递的力也可以稳固地传递到工具框架上。尤其优选的是，容纳在工具框架上的传动部件是肘杆拉杆的控制摇臂。然后，当抵靠装置出于上述的原因优选地铰接在工具框架上时，并且当固定装置的至少一个固定部件为了与操作柱栓共同运动而设置在该操作柱栓上时，其可以较低的数量在其缓冲终止位置中固定在部件上。在此，例如用于避免力峰值的固定部件又具有相对于操作柱栓的确定的相对运动性，但是在固定部件和操作柱栓之间的刚性连接是优选的，使得固定部件与操作柱栓共同运动。换句话说，当操作柱栓如之前描述的那样与力装置连接时，那么为了抵靠装置的可解除的或者不可解除的锁定性，通过力装置导致的操作柱栓的预张紧可以应用在固定部件上。为了能够为容器盖提供一个限定的和可反复到达的开启位置，还可以提出，工具装置具有盖抵靠面，其设计用于在其处于其开启位置中时抵靠在容器盖上。此外，一旦容器盖的部段抵靠在该盖抵靠面上，通过该盖抵靠面可以避免或者至少减轻容器盖从已经到达的开启位置进入到不希望的自动的关闭运动。因为操作柱栓总归都是设计用于操纵操作部段的并且因为在运行方面非常靠近容器盖，因此盖抵靠面优选形成在操作柱栓上，但这并不是强制性的。为了有目的地移动操作部段，操作柱栓可以具有操作面，其形成用于与操作部段抵靠哨合。在结构上特别简单并且在抵靠效果上非常有效的是，操作面和盖抵靠面可以形成一个角度，使得操作柱栓首先利用操作面抵压在操作部段上并且该操作部段可以如此移动，由此使得该部段围绕盖偏转轴线偏转，直到其最后抵靠在操作柱栓的盖抵靠面上为止。为了实现开启的翻转顶管的容器开口的尽可能良好的可触及性，操作面和盖抵靠面应该优选地构成直角。在之前的描述中，翻转顶管仅仅对于工具装置的描述起到支持作用，因为鉴于一些观点，后者可以最简单地通过与已知的翻转顶管交互作用进行描述。然而，本发明还涉及一种由工具装置以及至少一个容器组构成的组件，如上所描述的那样构造该工具装置并且在可能的情况下对其进行进一步改进，并且该容器组件包括至少一个根据本发明的翻转顶管。所谓的成型结构(Ausbildung)设置在工具装置上，其与在容器组上的相对成型结构交互作用，使得接下来描述的作用仅仅通过由工具装置和容器组构成组件来共同实现。因此，前述的导向装置可以具有导向几何轮廓，其设计用于与设置在容器组件上的导向相对几何轮廓导向啮合。由此可以在操作柱栓相对于容器组的相对运动期间确保操作柱栓和容器组的希望的相对定位，例如以这种方式，即操作柱栓尤其是利用其用于施加开启力矩的操作面达到和保持与操作部段的啮合。在此，由导向几何轮廓和导向相对几何轮廓构成的几何轮廓具有沿着导轨延伸的凸起并且各个其他几何轮廓都具有一个与该凸起对应的容纳部。因为容器盖的操作部段在其轴向方向沿着盖偏转轴线通常具有一个对于操作来说足够的长度，然而该操作部段在径向方向上较短地远离于盖偏转轴线设置并且随着翻转顶管的逐步开启其斜率发生变化，因此优选的是，导向几何轮廓和导向相对几何轮廓至少确保操作柱栓与盖偏转轴线的一个限定的径向间距。此外可以考虑的是，导向几何轮廓和导向相对几何轮廓也可以用于在操作部段通过操作柱栓操作期间操作柱栓在盖偏转轴线的轴向方向的支撑固定，然而，这仅仅是有限优选的，因为通常在容器组中，多个翻转顶管在盖偏转轴线的轴向方向上彼此间隔地布置，从而导致轴向相邻的翻转顶管的一个紧接着一个操作的操作柱栓在盖偏转轴线的方向上的必然的可运动性甚至是希望的。通常，容器组具有一个或者多个翻转顶管，翻转顶管容纳在与至少一个翻转顶管相分离地构造的翻转顶管保持器中。这简化了对各个顶管的更换。然而，出于通常情况下翻转顶管保持器的坚固的材料的原因，优选地将导向相对几何轮廓形成在翻转顶管保持器中，这改善了导向装置的导向特性。为了可以确保容器盖也可以在工具装置从一个刚刚偏转到其开启位置中的容器盖上离开后保持在开启位置中，在此可以提出，组件具有锁定装置，该锁定装置将容器盖固定在开启位置中。上面已经描述的锁定形成一个优选的固定，其中当该锁定设计是可解除的或者尤其是基于材料弹性的原因而可解除时，可以实现特别少的移动部件。在此优选的是将锁定装置构造在容器组上并且在那里又特别优选地将其构造在与至少一个翻转顶管分离地构造的翻转顶管保持器上，其原因在于，与翻转顶管本身相比翻转顶管保持器通常是坚固的并进而是适合锁定的部件。之前描述的、基于材料弹性的原因而可以解除锁定地设计的锁定装置的锁定在结构上由此实现，即锁定装置具有锁定凸起，该锁定凸起这样地伸入到容器盖的操作部段的运动区域中，从而使得该锁定凸起基于容器盖的弹性，尤其是操作部段的弹性，和/或锁定凸起的弹性而在容器盖在开启位置和关闭位置之间运动时可被容器盖超过。同样希望的是，抵靠装置尤其是在其设计为可围绕抵靠偏转轴偏转时以限定的方式移动到其缓冲终止位置中。由此确保抵靠装置也达到其缓冲终止位置。这也可以在结构上以简单的方式由此实现，即抵靠装置具有终止位置几何轮廓，其设计用于与容器组的终止位置相对几何轮廓导向啮合。例如，终止位置几何轮廓和终止位置相对几何轮廓可以通过相应的斜面或者弯曲面形成，终止位置几何轮廓和终止位置相对几何轮廓在其上彼此相对滑动以形成强制导向。出于以上描述的原因，容器组的终止位置相对几何轮廓特别优选地设置在与至少一个翻转顶管相分离地构造的翻转顶管保持器上。以有利的方式设置在组件上的相对几何轮廓的加工可以由此变得容易，即终止位置相对几何轮廓和导向相对几何轮廓彼此直接相邻地布置，优选的是沿着导轨彼此相继地布置，从而使得导向相对几何轮廓和终止位置相对几何轮廓以有利的方式在利用一个或者相同的工具进行切削加工时可以在唯一的设定下产生或者在成形生产过程中可以提供具有尽可能小的空间需求的组件，同时还能够确保上述的导向任务。
接下来根据附图对本发明进行详细说明:图1是由根据本发明的实施例的工具装置和具有至少一个翻转顶管和翻转顶管保持器的容器组构成的组件的透视图；图2a是沿着盖偏转轴线观看的图1中的组件的侧视图；图2b是在去掉工具框架的部分的情况下的图2a中的工具装置；图3a至图9b是图2a和2b中的组件或者工具装置通过工具装置开启和关闭翻转顶管的逐步连续的进程状态图。
具体实施例方式图1透视示出了通常通过标号10描述的组件，其具有根据本发明的实施例的工具装置12以及具有八个相同的翻转顶管16的容器组14，其中这些翻转顶管中的最外侧的两个容纳在与翻转顶管16分离地构造的保持器20的腿18中。翻转顶管16具有容器盖22，其围绕盖偏转轴线D由图1中示出的关闭位置在箭头O的方向上朝向开启位置偏转。图1中的保持器20的偏转顶管16这样地布置，即其与盖偏转轴线同轴地布置。每个容器该22都具有一个盖部段24，其从盖偏转轴线D的方向观察布置在该轴线的一侧，并且具有操作部段26，其优选刚性地与盖部段24连接从而与该盖部段共同运动，并且该操作部段相对于盖偏转轴线D处于与盖部段24相对的一侧。优选的是，盖部段24和操作部段26形成共同向外指向的平的盖面22a。优选的是，保持器20具有导向槽28，其根据之前的描述具有导向几何轮廓。优选的是该导向槽28平行于盖偏转轴线D贯通地在所有翻转顶管16旁经过。在导向槽28的缝隙入口端部上，限定导向槽的支腿28a具有相关于与盖偏转轴线D正交的导向槽-下凹方向T倾斜的斜面30，其可以优选地作为用于工具装置12的操作柱栓34的导向凸起32的插入斜面，然而，如接下来进一步描述的那样，其也可以根据之前的描述作为终止位置相对几何轮廓。除了已经提到的操作柱栓34之外，工具装置12还具有工具框架36，其优选叉状地在盖偏转轴线D的方向上指向的两个侧面上包围操作柱栓34，该工具框架可以通过连接几何轮廓38连接至操纵设备，例如机器人。操作柱栓34在图1中示出的优选的实施例中沿着双箭头B相对于工具框架36移动，其中双箭头B在图1中示出的布置中包括导向槽-下凹方向T。一个在工具框架36中的另外的接下来还要继续说明的长孔40指出了操作柱栓34相对于工具框架36的相对于运动行程。如在图1中同样可见，工具框架36可以由多个部件构成。工具装置12还包括缓冲装置42，其具有可围绕抵靠偏转轴线A偏转的抵靠装置44。优选的是，抵靠装置44通过偏转轴颈46可偏转地固定在工具框架36上，其中该偏转轴颈的中心轴线形成抵靠偏转轴线A。此外，抵靠装置44可以利用优选设计成肘杆拉杆的传动装置48与工具框架36连接。在此，优选的是，第一控制摇臂50可围绕第一控制摇臂轴LI可偏转地铰接在工具框架上，并且第二控制摇臂52优选地可围绕第二控制摇臂轴L2可偏转地铰接在第一控制摇臂上并且可围绕第四按控制摇臂轴L3可偏转地铰接在抵靠装置上。控制摇臂轴LI，L2和L3彼此平行，并且优选地也平行于抵靠偏转轴线A。优选地，第一控制摇臂50通过未在图1中示出的预张紧装置预张紧到图1中示出的位置中，使得通过该预张紧优选地也将抵靠装置44预张紧到图1中示出的缓冲初始位置中。在图2a中示出了图1中的组件10的放大的侧视图。图2b示出了图2a示出的工具装置12，其中去除了工具框架36的部分。如已经示出的，在图1和图2a中的布置中，一个待开启的翻转顶管16由处于关闭位置的容器盖22关闭，使得翻转顶管16的容器内腔17无法被触及。工具装置12的缓冲装置42，精确地说是抵靠装置44处于其缓冲初始位置，其是用于通过工具装置12进行的翻转顶管16的开启过程的起始位置。
操作柱栓34通过一端抵靠在操作柱栓34上并且另一端抵靠在工具框架36上的操作柱栓-预张紧弹簧54 (其为压力弹簧)预张紧到图2a和2b中示出的位置中。在工具框架36上可以设置有平行于偏转轴颈46延伸的止推轴颈56，抵靠装置-预张紧弹簧58的一个支腿58a可以抵靠在其上。抵靠装置-预张紧弹簧58的另一个支腿58b可以抵靠在限定控制摇臂轴L2的铰接轴颈60上，由此抵靠装置44可以间接地通过作用到传动装置48上的抵靠装置-预张紧弹簧58来预张紧到图1，2a和2b中示出的缓冲初始位置中。在操作柱栓34上可以设置一个固定杆64，其用于对处在操作柱栓34中的用于容纳抵靠装置44的容纳腔62(参见图1)加载(ueberspannen),该固定杆为了限制在操作柱栓34和工具框架36之间的相对行程可以优选地插入到长孔40中。如进一步进行描述的那样，抵靠装置44可以具有锁定凹进处66，其在抵靠装置44的缓冲终止位置中在固定杆46的啮合区域中处于操作柱栓34上。因为优选的是抵靠装置44可以通过偏转轴颈46可偏转地铰接在工具框架36上，而固定杆64利用操作柱栓34相对于工具框架36沿着双箭头B的方向移动，因此在固定杆64和偏转轴颈46之间的间距是可变的，尤其是基于图2a和2b示出的间距是可变大的。因此，操作柱栓-预张紧弹簧54也可以作为固定杆64的预张紧弹簧起作用，其将固定杆64优选地可解除地预张紧到图2a所示的固定位置中。同样如在工具框架36中的长孔40被用于操作柱栓34相对于工具框架36的可移动性，环绕偏转轴颈46和止推轴颈56的、在操作柱栓34中的长孔68和70 (见图2b)也用于其沿着双箭头B的可移动性。为了限定操作部段46的操作，在操作柱栓34上优选地形成有操作抵靠面72。然而，当容器盖22到达其开启位置时，该操作抵靠面优选地抵靠在盖抵靠面74上，该盖抵靠面同样可以形成在操作柱栓34上。特别优选的是，操作面72和盖抵靠面74彼此绕开并且最终形成一个直角，如在图2a和2b中可见的那样。优选的是在抵靠装置44上形成有抵靠凸鼻76，其设计用于滑动抵靠在容器盖22，尤其是盖部段24上。在此描述的实施例中，抵靠装置44在其与抵靠凸鼻76相对的端部上具有终止位置几何轮廓78，其可以具有简单的斜面的形状。如进一步示出的那样，终止位置几何轮廓78在工具装置12或者组件10的运行中例如通过滑动的抵靠啮合与在翻转顶管保持器20上的、作为终止位置相对几何轮廓的斜面30共同作用，从而确保抵靠装置44在一个希望的时间点可靠地达到其缓冲终止位置。在图3a和图3b中示出了图2a和图2b中的组件10在自动开启翻转顶管16时的连续的位置。导向凸起32部分地插入到导向槽28中，使得在操作柱栓34上的操作面72抵靠在操作盖22的操作部段26上。在此，操作柱栓34抵抗操作柱栓-预张紧弹簧54的力相对于工具框架36在箭头BI的方向上运动，直到固定杆64抵靠在在图3a中示出的长孔40的上方的纵向端部上为止。同时，抵靠装置44的抵靠凸鼻76与容器盖22的盖部段24抵靠啮合并且在图3a中观看轻微地由图2a和2b示出的缓冲初始位置抵抗抵靠装置-预张紧弹簧58的预张紧力顺时针地在关闭位置的方向上运动。抵靠装置-预张紧弹簧58的预张紧力用于使抵靠装置44可靠地抵靠在容器盖22的与其对应的抵靠部段上。在图4a和图4b中示出了翻转顶管16到达进一步的位置的自动开启过程。导向凸起32进一步伸入到导向槽28中，由此操作面32将一个力施加到操作部段26上并进而施加一个开启力矩到容器盖22上。基于施加的开启力矩的原因，在容器盖22的盖部段24的内侧的锁定边缘80与翻转顶盖16的容器基体18在容器盖的关闭位置中产生的锁定被解除。通过借助于容器盖22围绕盖偏转轴线D的偏转实现了容器盖的开启，在图4a和4b中观看，抵靠装置44还进一步抵抗抵靠装置-预张紧弹簧58的预张紧力在顺时针方向上从原始的缓冲初始位置离开向缓冲终止位置偏转。由于抵靠装置-预张紧弹簧58的弹簧特性以及设计作为肘杆拉杆的传动装置48的几何轮廓比例，由抵靠装置44在关闭方向上施加到盖部段24上的力随着抵靠装置44相对于工具框架36的角度位置而发生变化，由此由抵靠装置44在盖部段26上施加的并且在关闭方向上作用的缓冲力矩也随着抵靠装置44相对于工具框架36的角度位置而发生变化。此外，从图4a中可见，容器盖22的可弹性变形的操作部段26利用其自由的纵向端部抵靠在翻转顶管-保持器20上的锁定凸起82上。由于操作部段26和/或锁定凸起82的存在的材料弹性的原因，操作部段26可以向着容器盖22的开启位置偏转经过锁定凸起82。在图5a和5b中示出了操作部段26超过锁定凸起82的时间点。为此所需的力通过操作柱栓34，精确地说通过操作面72施加，其也可以具有弯曲的表面部段。此外，抵靠装置44抵靠在容器盖22的盖部段24上并且施加一个在关闭方向上作用的缓冲力矩至容器盖22，然而该力矩在数值上小于通过操作柱栓34施加到操作部段26上的开启力矩。此外，在图5a中可见，抵靠装置44的终止位置几何轮廓78在些微地进一步进行开启运动时与在翻转顶盖-保持器20上的终止位置相对几何轮廓30滑动抵靠。基于操作柱栓34和工具框架36的相对位置以及由此视情况而定的固定盖64的布置，限定抵靠装置44的锁定凹进处66的端鼻84在图5a中在固定杆64的下方穿过并在顺时针的方向上偏转，使得固定杆64最终处于锁定凹进处66的区域中。该位置在图6a和6b中示出。在图6a中，容器盖22到达其开启位置并且利用一个部段抵靠在操作柱栓34的盖抵靠面74上。此外，操作部段26超过锁定凸起82，从而使得只要没有克服该锁定凸起的关闭力矩作用到容器盖22上，容器盖22便也通过操作部段26与锁定凸起82的锁定形状配合保持在其开启位置中。因为容器盖22达到了其开启位置，操作部段26不会有抵抗操作柱栓-预张紧弹簧54的弹簧力的反作用力，从而导致操作柱栓34产生相对于工具框架36在箭头B2的方向上的相对运动，并进而通过操作柱栓-预张紧弹簧54的力来推动。
由此，固定杆64潜入到抵靠装置44的锁定凹进处66中，该抵靠装置同时处于缓冲终止位置中，在该位置中锁定凹进处66被构造成与固定杆64形状配合地啮合。通过操作柱栓-预张紧弹簧54的弹簧力，抵靠装置44通过在其固定位置中预张紧的固定杆64形状配合地保持在缓冲终止位置中。图7a和7b示出，工具装置12可以利用在工具框架36上通过操作柱栓-预张紧弹簧54在箭头B2的方向预张紧的操作柱栓34 (进而在固定位置中同时预张紧的固定杆64)从开启的翻转顶管16出发，在箭头BI的方向上升起。在此，盖抵靠面74可以在容器盖22的基本上平的盖外表面22a上滑动，这是因为，容器盖22利用操作部段26在达到的开启位置中锁定在锁定凸起82上。图8a示出可以收回工具装置12，尤其是操作柱栓34，以及导向凸起32的自由的纵向端部，从而关闭翻转顶管16。在此，利用工具装置12，优选通过导向凸起32的自由端部将在关闭方向上起作用的关闭力矩施加到容器盖22上，尤其是施加到其盖部段24上。容器盖22的操作部段26、锁定凸起82以及操作柱栓-预张紧弹簧54在此鉴于其弹性而这样地设计，即利用操作柱栓34可以解除由操作部段26和锁定凸起82构成的对容器盖22在开启位置中的锁定，而无需通过作用在操作柱栓34上的反应力来共同挤压操作柱栓-预张紧弹簧54并进而使得固定杆64以不希望的方式从其固定位置进入到其释放位置。在图9a中示出了工具装置12在容器盖22产生锁定状态，尤其是在盖部段24本身上的锁定凸缘80与翻转顶管16的容器基体80产生锁定状态之后的状态。然而，当工具装置12优选在导向凸起32的自由的纵向端部上，在箭头B2的方向压抵容器盖22的外表面22a，并使得操作柱栓34产生在箭头BI的方向上相对于工具框架36的相对运动时，固定杆64最终从其通过操作柱栓-预张紧弹簧54预张紧的固定位置进入到其释放位置，使得固定杆64不再与在抵靠装置44上的锁定凹进处66形状配合地啮合。接下来，抵靠装置44通过抵靠装置-预张紧弹簧58的预张紧力借助于传动装置48进入其缓冲初始位置，使得工具装置12在图9a和9b中基本上处在如在图2a和2b中示出的相同的结构状态下，并且准备进行新的翻转顶盖的开启过程。
权利要求
1.一种工具装置(12)，用于自动开启翻转顶管(16)，也就是具有可通过容器开口触及的容器内腔(17)的容器，其中，所述容器开口可通过容器盖(22)选择性地关闭，所述容器盖可围绕盖偏转轴线(D)在开启位置和关闭位置之间偏转，其中，在所述开启位置中穿过所述容器开口触及所述容器内腔(17)，在关闭位置中通过所述容器盖(22)关闭所述容器开口，其中，所述容器盖(22)在所述盖偏转轴线(D)的一侧上具有选择性地开放或者关闭所述容器开口的盖部段(24)以及在所述盖偏转轴线(D)的相应的另一侧具有为了共同运动而与所述盖部段(24)连接的操作部段(26)，所述操作部段在开启方向(O)上的操作使得所述盖部段(24)从一个靠近所述关闭位置的位置，优选为所述关闭位置本身向靠近所述开启位置的位置偏转，优选偏转到所述开启位置中， 其中，所述装置(12)具有操作柱栓(34)，所述操作柱栓设置和形成用于使得所述操作部段(26)至少在所述开启方向(O)上移动并由此用于将开启力矩作用在所述盖部段(24)上，并且 其中，所述装置还具有缓冲装置(42)，所述缓冲装置被设计用于至少在所述操作部段(26)通过所述操作柱栓(34)操作的一个区段期间将缓冲力矩作用到所述容器盖(22)上，尤其是所述盖部段(24)上，该缓冲力矩与开启力矩相比在数值上更小并且方向相反。
2.根据权利要求1所述的工具装置，其特征在于，所述缓冲装置(42)具有被设计用于与所述盖部段(24)抵靠啮合的抵靠装置(44)，所述抵靠装置可以在缓冲初始位置和缓冲终止位置之间移动，其中，所述缓冲初始位置对应于所述盖部段(24)的靠近所述关闭位置的位置，并且所述缓冲终止位置对应于所述盖部段(24)的靠近所述开启位置的一个位置。
3.根据权利要求2所述的工具装置，其特征在于，所述抵靠装置(44)与力设备(58)，优选为弹簧装置共同作用，从而使得所述抵靠装置能够至少部分地，优选全部地抵抗所述力设备(58)的力作用 ，从所述缓冲初始位置移动到所述缓冲终止位置中。
4.根据权利要求2或3所述的工具装置，其特征在于，所述抵靠装置(44)可围绕抵靠偏转轴线(A)在所述缓冲初始位置和所述缓冲终止位置之间偏转。
5.根据权利要求4所述的工具装置，其特征在于，所述抵靠偏转轴线(A)和所述盖偏转轴线(D)基本平行。
6.引用权利要求3的情况下，根据权利要求3至5中任一项所述的工具装置，其特征在于，所述抵靠装置(44)通过传动装置(48)，尤其是肘杆拉杆(48)与所述力设备(58)相连接，其中，所述力设备(58)优选是弹簧装置(58)，尤其是扭簧装置(58)。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的工具装置，其特征在于，所述抵靠装置(44)至少可固定，优选地可锁定，特别优选地可解除地锁定在其缓冲终止位置中。
8.根据权利要求7所述的工具装置，其特征在于，所述工具装置具有固定装置(64)，所述固定装置可在固定位置和释放位置之间调节，其中在所述固定位置中所述抵靠装置(44)固定在其缓冲终止位置中，并且在所述释放位置中所述抵靠装置(44)从所述缓冲终止位置自由移动至所述缓冲初始位置，其中，所述固定装置￠4)优选朝向所述固定位置预张紧。
9.根据前述权利要求中任一项所述的工具装置，其特征在于，所述工具装置具有沿着导轨(B，T)，优选导向轴线延伸的导向装置(32)，所述导向装置被设置和设计用于至少对所述操作柱栓(34)沿着所述导轨(B，T)的运动进行导向。
10.根据权利要求9所述的工具装置，其特征在于，所述导轨(B，T)在所述操作柱栓(34)的操作运动的方向中延伸。
11.根据前述权利要求中任一项所述的工具装置，其特征在于，所述操作柱栓(34)可相对于工具框架(36)移动地容纳在所述工具框架上，其中，所述操作柱栓(34)相对于所述工具框架(36)的相对运动优选沿着所述导轨(B)延伸。
12.根据权利要求11所述的工具装置，其特征在于，所述操作柱栓(34)以力传递的方式与力装置(54)，尤其是弹簧装置(54)相连接，其中所述操作柱栓(34)至少在相对运动的方向(BI)上仅仅抵抗所述力装置(54)的力相对于所述工具框架(36)移动。
13.根据权利要求11或12所述的工具装置，其特征在于，所述缓冲装置(42)设置在所述工具框架(36)上，其中，优选地所述抵靠装置(44)可移动地与所述工具框架(36)相连接，并且尤其优选地所述力设备(58)与所述工具框架(36)力支承地相连接。
14.包括权利要求6的情况下，根据权利要求11至13中任一项所述的工具装置，其特征在于，在所述工具框架(36)上容纳有，优选地可移动地容纳有所述传动装置(48)，尤其是所述肘杆拉杆(48)的至少一个传动装置部件(50)。
15.包括权利要求8的情况下，根据前述权利要求中任一项所述的工具装置，其特征在于，所述固定装置(64)的至少一个固定部件(64)为了与所述操作柱栓(34)共同运动而设置在所述操作柱栓，优选地固定在所述操作柱栓上。
16.根据前述权利要求中任一项所述的工具装置，其特征在于，所述工具装置(12)优选具有所述操作柱栓(34)、盖抵靠面(74)，所述盖抵靠面被设计用于在所述容器盖(12)处于其开启位置时抵靠所述容器盖(12)。
17.根据前述权利要求中任一项，尤其是根据权利要求16所述的工具装置，其特征在于，所述操作柱栓(34)具有操作面(72)，所述操作面被设计用于与所述操作部段(26)抵靠啮合，其中，优选地所述操作面(72)和所述盖抵靠面(74)构成一个角度，特别优选的是构成直角。
18.一种由根据前述权利要求中任一项所述的工具装置(12)以及至少一个容器组(14)所构成的组件(10)，所述容器组包括至少一个翻转顶管(16)。
19.包括权利要求9的特征的情况下，根据权利要求18所述组件，其特征在于，所述导向装置(32)具有导向几何轮廓，所述导向几何轮廓被设计用于与设置在所述容器组(14)上的导向相对几何轮廓(28)导向啮合。
20.根据权利要求18或19所述的组件，其特征在于，所述容器组(14)具有翻转顶管(16)以及与所述翻转顶管分离地构造的翻转顶管保持器(20)，其中，所述导向相对几何轮廓(28)优选地形成在所述翻转顶管保持器(20)上。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的组件，其特征在于，所述组件(10)优选具有容器组件(14)、尤其优选的是与所述翻转顶管(16)分离地构造的翻转顶管(20)、锁定装置(82)，所述锁定装置将所述容器盖(22)固定、尤其是锁定、特别是可解除地锁定在所述开启位置中。
22.根据权利要求21所述的组件，其特征在于， 所述锁定装置(82)包括锁定凸起(82)，所述锁定凸起伸入处在所述容器盖(22)的所述操作部段(26)的运动区域中，从而使得所述锁定凸起基于所述容器盖(22)，尤其是所述操作部段(26)和/或所述锁定凸起(82)的弹性，在其在开启位置和关闭位置之间移动时可被所述容器盖(22)超过。
23.包括权利要求2的特征的情况下，根据权利要求18至22中任一项所述的组件，其特征在于，所述抵靠装置(44)具有终止位置几何轮廓(78)，所述终止位置几何轮廓被设计用于与容器组(14)，特别优选的是与所述翻转顶管(16)分离地构造的翻转顶管保持器(20)的终端位置相对几何轮廓(30)导向地啮合，从而支持所述抵靠装置(44)达到所述缓冲终止位置。
24.包括权利要求19的特征的情况下，根据权利要求23所述的组件，其特征在于，所述终止位置相对几何轮廓(78)和所述导向相对几何轮廓(28)彼此直接相邻地布置，优选是沿着所述导轨彼此相继 地布置。
全文摘要
本发明涉及一种工具装置(12)，用于自动开启翻转顶管(16)，也就是具有可通过容器开口触及的容器内腔(17)的容器，其中，容器开口可通过容器盖(22)选择性地关闭，该容器盖(22)可围绕盖偏转轴线(D)在开启位置和关闭位置之间偏转，其中，在开启位置中穿过容器开口触及容器内腔(17)，在关闭位置中通过容器盖(22)关闭容器开口，其中，容器盖(22)在盖偏转轴线(D)的一侧上具有选择性地开放或者关闭容器开口的盖部段(24)以及在盖偏转轴线(D)的相应的另一侧具有为了共同运动而与盖部段(24)连接的操作部段(26)，其在开启方向(O)上的操作导致盖部段(24)从一个靠近关闭位置的位置，优选从关闭位置本身向靠近开启位置的位置偏转，优选偏转到开启位置中，其中装置(12)具有操作柱栓(34)，其设置和形成用于使得操作部段(26)至少在开启方向(O)上移动并由此用于将开启力矩作用在盖部段(24)上，并且其中装置还具有缓冲装置(42)，其设计用于至少在操作部段(26)通过操作柱栓(34)操作的一个区段期间将缓冲力矩作用到容器盖(22)上，尤其是盖部段(24)上，该缓冲力矩与开启力矩相比在数值上更小并且方向相反。
文档编号G01N35/04GK103097030SQ201180024460
公开日2013年5月8日 申请日期2011年5月18日 优先权日2010年5月19日
发明者沃尔特·屈布勒, 赖纳·贝克-比辛格尔, 乌尔斯·米勒 申请人:哈美顿博纳图斯股份公司