EP2138302A1

EP2138302A1 - Zuführ- und Befestigungsvorrichtung zur Zuführung bzw. Befestigung eines Funktionselementes an einer Folienbahn

Info

Publication number: EP2138302A1
Application number: EP09163608A
Authority: EP
Inventors: Tiziano Colla
Original assignee: Water-Line SA; Water Line SA
Current assignee: Water-Line SA; Water Line SA
Priority date: 2008-06-24
Filing date: 2009-06-24
Publication date: 2009-12-30
Anticipated expiration: 2029-06-24
Also published as: EP2138302B1; US20090317151A1

Abstract

Eine Zufu hr- und Befestigungsvorrichtung (1) zur Zuführung bzw. Befestigung eines Funktionselementes (11), wie ein Verschlusselement, zu bzw. an einer Folienbahn (10) umfasst eine Zuführeinheit (2) zur Aufnahme eines Funktionselementes (11). Die Zuführeinheit (2) umfasst mindestens eine Haltevorrichtung (24) zur Aufnahme des Funktionselementes (11), wobei die mindestens eine Haltevorrichtung (24) im wesentlichen parallel zur Folienbahn (10) angeordnet ist, und mittels einer Schwenkbewegung in einer zur Folienbahn (10) parallel verlaufenden Ebene im Bereich der Folienbahn (10) positionierbar ist.

Description

Technisches Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zuführ- und Befestigungsvorrichtung zur Zuführung bzw. Befestigung eines Funktionselementes an einer Folienbahn gemäss den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Stand der Technik

Zuführvorrichtungen und Befestigungsvorrichtungen zur Zuführung bzw. Befestigung eines Funktionselementes, wie beispielsweise ein Verschlusselement, an einer Folienbahn sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die Folienbahn dient der Herstellung eines Verpackungsbeutels, wie beispielsweise ein Faltbeutel, ein Standbeutel etc.. Dabei dient das Verschlusselement zum Verschliessen einer Öffnung, durch welche das sich im Beutel befindliche Produkt entnommen werden kann.
Solche Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise zeigt die WO99/03672 eine Vorrichtung zum Anbringen eines Verschlusselementes an einen Beutel. Dabei umfasst die Vorrichtung eine Walze mit mehreren Aufnahmeeinrichtungen zur Aufnahme eines Verschlusselements. Die Walze ist dabei unter der und quer zur Folienbahn platziert und führt der Folienbahn durch eine Drehbewegung ein Verschlusselement zu.
Nachteilig bei Vorrichtungen des Standes der Technik ist die Tatsache, dass sich die Folienbahn mit den bereits befestigten Verschlusselementen nur schwer weiterverarbeiten lässt. Insbesondere ist es schwierig entsprechende Faltvorgänge mit der Folienbahn auszuführen.

Darstellung der Erfindung

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Vorrichtung anzugeben, welche die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Insbesondere soll eine Vorrichtung angegeben werden, welche eine Befestigung eines Funktionselementes an einer bereits gefalteten Folienbahn erlaubt.
Diese Aufgabe löst eine Zuführ- und Befestigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Demgemäss umfasst eine Zuführ- und Befestigungsvorrichtung zur Zuführung bzw. Befestigung eines Funktionselementes zu bzw. an einer Folienbahn eine Zuführeinheit zur Aufnahme eines Funktionselementes. Die Zuführeinheit umfasst mindestens eine Haltevorrichtung zur Aufnahme des Funktionselementes, wobei die mindestens eine Haltevorrichtung im wesentlichen parallel zur Folienbahn angeordnet ist, und mittels einer Schwenkbewegung in einer zur Folienbahn parallel verlaufenden Ebene im Bereich der Folienbahn positionierbar ist.
Durch die Schwenkbewegung der Zuführeinheit bzw. der Haltevorrichtung wird das Anbringen eines Funktionselementes in der Folienbahn ermöglicht. Dabei wird die Haltevorrichtung mit dem Funktionselement von einem Ort ausserhalb der Folienbahn an einen Ort innerhalb der Folienbahn über eine Schwenkbewegung gebracht.
Vorzugsweise umfasst die Zuführeinheit ferner eine Zuführplatte, wobei die mindestens eine Haltevorrichtung mit der Zuführplatte in Verbindung steht, und wobei die Oberfläche der Zuführplatte im wesentlichen parallel zur Folienbahn ist. Vorzugsweise weist die Zuführplatte die Form einer kreisrunden Scheibe auf und kann beispielsweise aus mehreren Teilen ausgebildet sein. Alternativ ist es auch möglich, dass die Zuführplatte als Kreissegment ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Zuführplatte derart angeordnet, dass Teile von ihr vor, während und nach dem Schwenkvorgang im Bereich der Folienbahn liegen.
Vorzugsweise ist die Zuführplatte bzw. die Haltevorrichtung um eine Achse verschwenkbar, welche im wesentlichen senkrecht zur Folienbahn steht.
Vorzugsweise ist die Folienbahn eine gefaltete Folienbahn, wobei diese derart gefaltet ist, dass sich die Zuführplatte bzw. die mindestens eine Haltevorrichtung in die gefaltete Folienbahn erstrecken bzw. einragen kann.
Vorzugsweise steht die Haltevorrichtung beim Zeitpunkt des Verbindens des Funktionselementes mit der Folienbahn entweder rechtwinklig zur Transportrichtung oder in einem Winkel zur Transportrichtung.
Vorzugsweise ist das Funktionselement ein Verschlusselement, ein wiederverschliessbares Verschlusselement, ein Garantieelement, ein Sichtfenster oder ein Verstärkungselement.
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung weiterhin eine Verbindungseinheit zur Verbindung des Funktionselementes mit der Folienbahn.
Vorzugsweise umfasst die Haltevorrichtung mindestens eine Vakuumdüse, welche einen Unterdruck bereitstellt, so dass das Funktionselement auf der Haltevorrichtung gehalten wird. Die Vakuumdüse kann verschiedenartig ausgebildet sein. Vorzugsweise wird eine längliche Vakuumdüse eingesetzt, oder eine Mehrzahl von einzelnen Vakuumdüsen, die beabstandet zueinander angeordnet sind.
Die Haltevorrichtung umfasst weiter mindestens einen Abschnitt, welcher eine erhöhte Reibungskraft zwischen Funktionselement und Haltevorrichtung bereitstellt, wobei der Abschnitt aus einem Kunststoff, ausgewählt aus der Gruppe der Elastomere, wie Silikon, ist. Vorzugsweise umgibt dieser Abschnitt die Vakuumdüsen. Damit kann das Funktionselement im seinem mittleren Bereich mit den Vakuumdüsen gehalten werden und liegt mit den anderen Bereichen auf dem Kunststoff auf.
Vorzugsweise sind mindestens zwei Haltevorrichtungen beabstandet voneinander angeordnet, wobei der Winkel zwischen benachbarten Haltevorrichtungen gleich ist, und wobei eine Haltevorrichtung mit einem Funktionselement beschickbar ist, und wobei das Funktionselement einer anderen Haltevorrichtung mit der Folienbahn zur gleichen Zeit verbindbar ist.
Bei einem Verfahren zur Zuführung und Befestigung eines Funktionselementes zu bzw. an einer Folienbahn mit einer Vorrichtung, die eine Zuführeinheit zur Aufnahme eines Funktionselementes und eine Verbindungseinheit, die eine Verbindung zwischen der Folienbahn und dem Funktionselement herstellt, umfasst, wird das Funktionselement mittels einer Schwenkbewegung in einer zur Folienbahn parallel verlaufenden Ebene im Bereich der Folienbahn positioniert und das Funktionselement wird nach der Schwenkbewegung mit der Folienbahn verbunden.
Weitere vorteilhafte Ausfüluungsformen sind in den Unteransprüche gekennzeichnet.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Bevorzugte Ausführungsformen werden im folgenden anhand der Zeichnung beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Draufsicht von oben einer Zuführ- und Befestigungsvorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2: eine Seitenansicht der Zuführ- und Befestigungsvorrichtung gemäss Figur 1 in Richtung der Folienbahn;
Fig. 3a,b: eine Detailansicht von Figur 1;
Fig. 4: eine perspektivische Ansicht einer Zuführ- und Befestigungsvorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 5: eine Detailansicht der Figur 3.

Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen

Mit Bezug zu den Zeichnungen werden mögliche Ausführungsbeispiele beschrieben. Die Zeichnungen und die Beschreibung zeigen bevorzugte Ausführungsbeispiele und sollten nicht ausgelegt werden, um die Erfindung einzuschränken, welche durch die Ansprüche definiert ist.
Die Figur 1 zeigt eine schematische Draufsicht einer erfindungsgemässen Zuführ- und Befestigungsvorrichtung und die Figur 4 zeigt eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung. Die Zuführ- und Befestigungsvorrichtung 1, welche nachfolgend als Vorrichtung 1 bezeichnet wird, dient der Zuführung und der anschliessenden Befestigung eines Funktionselementes 11, welches nachfolgend als Verschlusselement 11 bezeichnet wird, zu bzw. an einer Folienbahn 10. Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann dabei als eine Station in einer Vorrichtung zur Herstellung eines Verpackungsbeutels, insbesondere eines Faltbeutels, vorgesehen sein. Diese Stationen sind üblicherweise nacheinander angeordnet, wobei die Folienbahn 10 alle diese Station durchläuft. Vorzugsweise wird vor der erfindungsgemässen Vorrichtung eine Station vorgesehen, welche die Folienbahn vorfaltet.
Unter einem Funktionselement 11 wird in allgemeiner Weise ein zusätzliches Element verstanden, welches mit der Folienbahn 10 verbunden werden soll. Insbesondere wird unter einen Funktionselement 11 ein Verschlusselement, ein wiederverschliessbares Verschlusselement, ein Garantieelement, ein Sichtfenster oder ein Verstärkungselement verstanden. Die nachfolgend verwendete Ausdrucksweise Verschlusselement schliesst die eben genannten Elemente ein. Unter einem Verschlusselement 11 wird beispielsweise ein Zipper oder ein ähnliches Element verstanden. Das Verschlusselement 11 ist dabei wiederverschliessbar ausgebildet und kann ein Garantieelement beinhalten, welches beim erstmaligen Öffnen zerstört wird.
Unter einer vorgefalteten Folienbahn 10 ist eine fortlaufende Folie zur Herstellung eines Beutels zu verstehen. Die vorgefaltete Folienbahn umfasst eine linke Seitenfalte 14, eine rechte Seitenfalte 15, eine Folienbahnoberseite 16 und eine Folienbahnunterseite 17. Im Querschnitt gesehen liegen die Folienbahnoberseite 16 und die Folienbahnunterseite 17 im wesentlichen parallel zueinander und werden entweder durch die linke Seitenfalte 14 oder durch die rechte Seitenfalte 15 verbunden, so dass mindestens ein Zwischenraum 18 entsteht, durch welchen Teile der Vorrichtung einragen können. Die linke Seitenfalte 14 und die rechte Seitenfalte 15 können dabei im Querschnitt c-förmig, v-förmig oder balgartig mit mehreren Falten sein. Andere Formen sind auch denkbar. Dabei ist die Folienbahn 10 in Richtung der Transportrichtung T in mehrere Abschnitte 12 unterteilt. Jeder dieser Abschnitte 12 stellt dabei einen herzustellenden Beutel dar. Pro Abschnitt 12 ist je ein Verschlusselement 11 vorgesehen. In einer nachfolgenden Einrichtung kann das Folienband dann entlang den Schnittlinien 13 geschnitten werden, um die Beutel fertig zu stellen.
Die erfindungsgemässe Zuführ- und Befestigungsvorrichtung 1 umfasst im wesentlichen eine Zuführeinheit 2 zur Aufnahme eines Verschlusselementes 11 und eine optionale Verbindungseinheit 3, die eine Verbindung zwischen der Folienbahn 10 und dem Verschlusselement 11 herstellt. Ferner kann die Vorrichtung 1 optional eine Beschickungsvorrichtung 4 umfassen, welche die Zuführeinheit 2 mit den Verschlusselementen 11 beschickt. Die in diesem Abschnitt beschriebenen Elemente werden untenstehend beschrieben.
Die Zuführeinheit 2 umfasst im wesentlichen eine Zuführplatte 20 und mindestens eine mit dieser Zufüluplatte 20 in Verbindung stehende Haltevorrichtung 24. Die Haltevorrichtung 24 dient zur Aufnahme bzw. dem Halten des Verschlusselementes 11 während des Zuführvorgangs und des Verbindungsvorgangs. Die Zuführeinheit 2 bzw. die Zuführplatte 20 und die Folienbahn 11 stehen derart zueinander, dass die Folienbahn 11 im wesentlichen parallel zur Zuführplatte 20 verläuft.
Die Zuführplatte 20 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Scheibe mit einer kreisförmigen Grundform ausgebildet. Unter einer Scheibe wird hier ein zylindrischer Körper mit einem Durchmesser, der um ein vielfaches grösser als die Höhe des Körpers ist, verstanden. Wichtig ist, dass die Zufüluplatte 20 eine möglichst geringe Höhe bzw. Dicke aufweist, so dass diese in die vorgefaltete Folienbahn 10 einragen kann. Vorzugsweise ist die Dicke zwischen 10 mm und 50 mm. Die Scheibe bzw. die Zuführplatte 20 ist oben und unten mit einer Oberseite 22 und einer Unterseite 23 begrenzt. Die Zuführplatte kann um eine Welle 21, welche mit der Unterseite 23 in Verbindung steht, verschwenkt bzw. rotiert werden. Die Welle 21 kann auch als Achse 21, da sich diese mittig durch die Scheibe erstreckt. Vorzugsweise ist die Achse 21 bezüglich der Folienbahn 10 ausserhalb derselben angeordnet. Die Verschwenkbarkeit oder Rotierbarkeit wird mit dem Pfeil D in Figur 1 gezeigt. Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass die Verschwenkbewegung bei gleicher Transportrichtung T sowohl im Uhrzeigersinn, als auch im Gegenuhrzeigersinn ausgeführt werden kann. Unter einer Verschwenkbewegung wird eine Rotationsbewegung eines Elementes um einen Drehpunkt verstanden, wobei das Element pro Zyklus Teile einer ganzen Umdrehung oder eine Umdrehung ausführen. Alternativ kann die Zuführplatte 20 bzw. die Haltevorrichtung 24 auch entlang einer ersten Richtung, beispielsweise im Uhrzeigersinn, in die Folienbahn 10 eingeschwenkt werden, und entlang einer zweiten Richtung, welche der ersten Richtung entgegengesetzt ist, hier also im Gegenuhrzeigersinn, wieder aus der Folienbahn 10 ausgeschwenkt werden. Wie hierin erwähnt, kann die Zuführplatte 20 je nach Ausgestaltung ganz oder nur teilweise aus der Folienbahn 10 geschwenkt werden.
Das heisst mit anderen Worten und in einer allgemeinen Form ausgedrückt, dass das Verschlusselement von einer ersten Position, welche von oben her gesehen ausserhalb der Folienbahn 10 liegt, mittels einer Schwenkbewegung in eine zweite Position gebracht wird, wobei die zweite Position innerhalb oder im Bereich der Folienbahn 10 liegt. Die Schwenkbewegung verläuft dabei in einer Ebene, welche parallel Oberfläche zur Folienbahn 10, d.h. parallel zur Folienbahnoberseite 16 verläuft. Abgesehen von den Vorteilen bezüglich Geschwindigkeit und erleichterter Einstellbarkeit hat die Schwenkbewegung auch den Vorteil, dass die Verschlusselemente in einfacher Weise winklig zur Transportrichtung T und somit auch zum entstehenden Beutel angeordnet werden können, wenn dies gewünscht wird.
In alternativen Ausführungsformen ist es beispielsweise denkbar, dass die Zuführplatte 24 als Segment einer Scheibe ausgebildet ist, so dass sich immer ein Teil der Zuführplatte 24 in der Folienbahn befindet.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die mindestens eine Haltevorrichtung 24 über die Oberseite 22 in die Zuführplatte 20 eingelassen. Dabei ist die Oberseite der Haltevorrichtung 24 vorzugsweise eben oder plan mit der Oberseite 22 der Zuführplatte 20. Alternativ kann die Haltevorrichtung 24 auch in der Zuführplatte 20 eingelassen sein, so dass wenn das Verschlusselement 11 mit der Haltevorrichtung 24 in Verbindung steht, diese plan mit der Oberseite 22 der Zuführplatte 20 ist.
Vorzugsweise werden mehrere Haltevorrichtungen 24 angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform sind vier Haltevorrichtungen 24 vorgesehen. Alternativ können zwei, drei, fünf, sechs oder mehr Haltervorrichtungen 24 angeordnet werden. Die Anzahl ist jedoch zweitrangig, wichtiger ist die gleichmässige Verteilung der Haltevorrichtungen 24 auf der Zuführplatte 20. Unter einer gleichmässigen Verteilung wird verstanden, dass der Winkel zwischen zwei benachbarten Haltevorrichtung 24 immer gleich ist. Es kann auch gesagt werden, dass auf der Zuführplatte 20 mehrere Inkrementbereiche angeordnet sind, wobei in jedem dieser Inkrementbereiche jeweils eine Haltevorrichtung 24 angeordnet ist. Dabei wird die Zufüllrplatte 20 pro Zyklus, wie unten beschrieben, jeweils um ein Inkrement verschwenkt. In der in Figur 1 gezeigten Ausfühnungsform sind vier Inkremente angeordnet, wobei sich ein Inkrement über 90° erstreckt.
Die Haltevorrichtung 24 wird in der Figur 3a schematisch gezeigt. Die Haltevorrichtung 24 umfasst mindestens zwei von zueinander beabstandet angeordneten Vakuumdüsen 25. Sobald ein Verschlusselement 11, welches in der Figur 3a gestrichelt dargestellt ist, auf die Haltevorrichtung gelegt wird, wird das Verschlusselement 11 durch den Unterdruck, welcher durch die Vakuumdüsen 25 bereitgestellt wird, auf der Oberseite 22 bzw. auf der Haltevorrichtung 24 gehalten. Unterstützend kann zudem ein Bereich 26 der Haltevorrichtung 24, auf welchem Bereich 26 das Verschlusselement 11 aufliegt, mit einem Elastomer ausgestattet sein. Das Vorsehen eines solchen Bereiches 26 hat den Vorteil, dass eine erhöhte Reibungskraft zwischen dem Verschlusselement 11 und der Haltevorrichtung 24 bereitgestellt werden kann. Vorzugsweise ist der Elastomer als Silikonmatte ausgebildet. Vorzugsweise ist der Bereich 26 in der Draufsicht grösser ausgebildet als das Verschlusselement 11. Der Bereich 26 kann auch aus mehreren Teilbereichen zusammengefügt sein. Beispielsweise ist es denkbar, dass sich ein solcher Teilbereich jeweils um eine einzelne Vakuumdüse herum angeordnet ist.
Alternativ kann die Vakuumdüse auch als länglicher Kanal ausgebildet sein, welcher sich in Richtung der Haltevorrichtung 24 erstreckt. Eine solche Ausführungsform wird in der Figur 3b gezeigt. Der Bereich 26 erstreckt sich vorzugsweise um die mindestens eine Vakuumdüse herum, so dass das Funktionselement sowohl auf der Vakuumdüse als auch auf dem Bereich 26 aufliegen kann. Der Bereich 26 kann zudem beim hierin beschriebenen Verbindungsvorgang auch die Dämpfung der Verbindungseinheit 3 übernehmen. Vorzugsweise ist der Bereich 26 demnach derart ausgebildet, dass die Verbindungsstelle zwischen Funktionselement 11 und Folienbahn 10 auf dem Bereich 26 zu liegen kommt.
In einer zusätzlichen Ausführungsform ist es zudem denkbar, dass die Valcwundüse(n) 25 auf einem tieferen Niveau, als der Bereich 26 angeordnet sind. Dabei liegt das Verschlusselement oder Funktionselement nur auf dem Bereich 26 auf, nicht aber auf den Vakuumdüse(n) 25.
Zusammenfassend kann man sagen, dass der Bereich 26 als Dichtung zwischen dem Funktionselement 11 und den Vakuumdüsen, als Dämpfer zwischen der Haltevorrichtung 24 und der Verbindungseinheit 3, sowie als reibungserlzöhendes Element zwischen Funktionselement 11 und Haltevorrichtung 24 funktionieren kann.
In der Figur 2 wird eine Ansicht der Vorrichtung in Richtung der Transportrichtung T gezeigt. Dabei kann erkannt werden, dass die Folienbahn 10 bereits vorgefaltet ist. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Folienbahn 10 eine linke v-förmige Seitenfalte 14 und eine rechte Seitenfalte 15. Die linke Seitenfalte 14 ist mit der Folienbahnoberseite 16 und der Folienbahnunterseite 17 verbunden, während die rechte Seitenfalte 15 entweder mit der Folienbahnunterseite 17 oder der Folienbahnoberseite 16 verbunden ist. Dadurch entsteht zwischen Seitenfalte 15 und Folienbahnoberseite 16 bzw. Folienbahnunterseite 17 ein Zwischenraum 18, durch welchen die Zuführplatte 20 bzw. die Haltevorrichtungen 24, auf welchen das Verschlusselement 11 angeordnet ist, in die gefaltete Folienbahn 10 einragen kann.
Wie in der Figur 2 erkannt werden kann, wird das Verschlusselement 11 hier auf der der Folienoberseite 16 gegenüberliegenden Oberfläche mit der Folienbahn 11 verbunden. Das heisst, dass das Verschlusselement 11 zwischen der Folienbahnunterseite 17 und der Folienbahnoberseite 16, also im Inneren des entstehenden Beutels, angeordnet ist.
Es ist ein besonderer Vorteil, wenn das Verschlusselement 11 bei einer schon vorgängig gefalteten Folienbahn 10 im Inneren derselben angebracht werden kann, da das Falten einer Folienbahn nach dem Anbringen eines Verschlusselements problematisch ist und bezüglich Genauigkeit und Effizienz nicht zuverlässig ist. Insbesondere sei hier darauf hingewiesen, dass diese Art der Anbringung durch das Vorsehen der in die Folienbahn 10 einragende Zuführplatte 20 bzw. der in die Folienbahn 10 einragenden Halteelemente 24 und deren Schwenkbewegung erzielt werden kann.
Die Zuführplatte 20 und die Folienbahn 11 stehen in einer Richtung Z, welche senkrecht zur Transportrichtung T und zur Achse 21 ist, derart zueinander, dass die Haltevorrichtung 24 bzw. das Verschlusselement 10 in der gewünschten Position relativ zur Folienbahn 11 zu liegen kommt. Die gewünschte Position liegt vorzugsweise in der Mitte der Folienbahnoberseite 16 bezüglich der Richtung Z.
Die Verbindungseinheit 3 ist räumlich derart angeordnet, dass diese über der Position zu liegen kommt, bei welcher das Verschlusselement 11 mit der Folienbahn 10 zu verbinden ist. Vorzugweise ist die Verbindungseinheit 3 eine Schweisseinrichtung, welche zwischen der zum Inneren der Folienbahn 10 gerichteten Oberfläche und dem Verschlusselement 24 eine Schweissverbindung herstellt. Wenn das Verschlusselement beispielsweise selbstklebend ist, so kann die Verbindungseinheit 3 auch als Stössel ausgebildet sein, welcher die Folienbahn 10 gegen das Verschlusselement 11 drückt. Eine solche Verbindungseinheit 3 kann über entsprechende Aktuatoren, wie beispielsweise Pneumatikzylinder 31, gegen das Folienband 10 bewegt werden. Dabei ist der Pneumatikzylinder 31 mit einem ortsfesten Element 32 verbunden. Alternativ ist es auch denkbar, dass die Verbindungseinheit 3 möglichst nah an der Folienbahnoberseite 16 angeordnet ist, und dass sich die Haltevorrichtung 24 bzw. Zuführplatte 20 gegen die Verbindungseinheit 3 bewegt.
In einer weiteren Ausführungsform ist es zudem denkbar, die Verbindungseinheit 3 in einer nachgelagerten Vorrichtung anzuordnen. Dabei kann das Verschlusselement 11 beispielsweise über einen Klebstoff zuerst durch die Zuführvorrichtung hilfsweise angebracht werden, während die Verbindungseinheit 3 zu einem späteren Zeitpunkt die Verbindung zwischen der Folienbahn 10 und dem Verschlusselement 11 herstellt.
In der Figur 2 wird ferner eine beispielhafte Beschickungseinheit 4 gezeigt. Die Beschickungseinheit 4 umfasst ein Joch 40, welches drehbar mit einem ortsfesten Element 41 verbunden ist. Jedes Ende des Joches 40 umfasst Greifelemente 42, welche ein Verschlusselement 11 greifen können. Die Greifelement 42 sind über Aktuatoren, wie beispielsweise Pneumatikzylinder mit dem Joch verbunden, so dass das Greifelement 42 das Verschlusselement 11 aus einer Kiste oder von einem Förderband greifen kann und auf der Haltevorrichtung 24 absetzen kann.
Mit Hilfe der Figuren 1 und 2 wird nun die Funktionsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung erläutert. Das Folienband 10 bewegt sich entlang der Transportrichtung T, während sich die Zuführeinheit 2 entlang der Richtung D verschwenkt. Die Bewegung des Folienbandes 10 und der Zuführeinheit 2 erfolgt getaktet und synchron. Das heisst, dass beim Vorgang des Verbindens oder der Befestigung des Verschlusselementes 11 am Folienband 10, sowohl das Folienband 10 als auch die Zuführeinheit 2 bei der gewünschten Position sind und still stehen.
Der Ablauf eines Taktes sieht dabei wie folgt aus. In einem ersten Schritt bewegen sich das Folienband 10 und die Zuführeinheit 2 entlang der entsprechenden Richtung D bzw. T. Dabei wird die Haltevorrichtung 24 in die Befestigungsposition verschwenkt, so dass diese unterhalb der Folienbahn 10 liegt. In der Figur 1 befindet sich die Haltevorrichtung 24a in der entsprechenden Position. Gleichzeitig mit dem Erreichen der Befestigungsposition durch die Haltevorrichtung 24a erreicht auch der Folieubandabschnitt 12a die Befestigungsposition. Sobald die entsprechenden Befestigungspositionen erreicht worden sind, wird die Bewegung in Richtung D bzw. T für eine vorbestimmte Zeit gestoppt. Während dieser Zeit verbindet die Verbindungseinheit 3 das Verschlusselement 11 mit dem Folienband 10. Sobald der Verbindungsvorgang beendet ist bzw. die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, beginnt der Takt bzw. Zyklus von neuem. Dabei wird die Folienbahn 10 um einen Abschnitt vorgeschoben und die Zuführeinheit 2 wird um ein Inkrement, hier also um 90° verschwenkt, so dass der Beutelabschnitt 12b mit dem in der Haltevorrichtung 24b liegenden Verschlusselement 11 versehen werden kann. Die gestrichelte Linie 19 im Beutelabschnitt 12b symbolisiert einen Platzhalter, bei welchem das in der Halteeinrichtung 24b liegende Verschlusselement 11, angebracht werden soll.
Ferner wird während der vorbestimmten Zeit die Haltevorrichtung 24, welche im Bereich der Beschickungseinrichtung 4 liegt, mit einem Verschlusselement 11 beschickt. In der Figur 1 wird dies durch das gestrichelt dargestellte Verschlusselement 11 bei der Haltevorrichtung 24c gezeigt.
In der Figur 1 ist zudem der Zustand der unterschiedlichen Beschickung der Haltevorrichtungen 24 ersichtlich. Bei der Haltevorrichtung mit dem Bezugszeichen 24c wird jeweils ein neues Verschlusselement 11 eingelegt, welches nach zwei Zyklen bei der Position 24a wieder entnommen wird, das es dort mit der Folienbahn 10 verbunden wird.
Bei gleich bleibender Zykluszeit bestimmt die Geschwindigkeit des Folienbandes 11 zudem die physische Länge eines Beutelabschnittes 12 in Transportrichtung T. Je höher die Geschwindigkeit des Folienbandes 11 ist, desto länger wird der Beutelabschnitt 12.
Die Zuführplatte 20 wird über die Achse bzw. Welle 21 mittels eines elektrischen Antriebs, wie beispielsweise mit einem Servomotor derart angetrieben, dass diese die oben beschriebene zyklische Bewegung ausführen kann. Ferner werden Zuleitungen zu den Vakuumdüsen 25 über die Welle 21 geführt, so dass der entsprechende Unterdruck bereitstellbar ist.
Die Figuren 4 und 5 zeigen perspektivische Ansichten der erfindungsgemässen Vorrichtung, wobei die Folienbahn nur schematisch mit Strichen 10 dargestellt ist. Die Beschickungsvorrichtung 4 umfasst hier ein Förderband 43, mit welchem die Verschlusselemente 11 dem Greifelement 42 zugeführt werden. Ferner kann hier auch erkannt werden, dass die erfindungsgemässe Vorrichtung auf einem entsprechenden Maschinensockel 5 angeordnet ist. Die Aktuatoren können dabei in diesem Maschinensockel 5 platziert werden.
In der Figur 5 kann ferner ein beispielhafter mechanischer Aufbau einer Zuführplatte 20 erkannt werden. Die Zuführplatte 20 umfasst hier vier Segmentelemente 26, welche zusammen mit vier Haltevorrichtungen 24 zur Zuführplatte 20 zusammengefügt werden können. Dabei sind die Haltevorrichtungen 24 über Befestigungsmittel mit der Welle 21 verbunden und dienen der Auflage der Segmentelemente 26.
Alternativ und bei einer entsprechenden Ausgestaltung der Haltevorrichtung 24 als balkenförmige Elemente kann auch auf die Anordnung der Segmentelement 26 verzichtet werden. Dabei sind die balkenförmigen Elemente ebenfalls mit einer geringen Dicke, wie dies oben im Zusammenhang mit der Scheibe beschrieben wurde, ausgebildet. Es ist aber zu beachten, dass die Segmentelemente 26 vorteilhaft und beispielsweise bei nicht formstabilen Folien zu bevorzugen sind, da die Folienbahn immer auf der Zuführplatte aufliegt.
In einer alternativen und nicht gezeigten Ausführungsform ist es zudem denkbar, dass die Haltevorrichtung 24 nach unten gerichtet ist, wobei die Vakuumdüsen das Verschlusselement 11 gegen die Schwerkraft an der Zuführplatte halten. In dieser Ausführungsform bewegt sich die Verbindungseinheit 3 dann von unten nach oben. Eine solche Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Verschlusselemente 11 mittels eines Förderbands bereitgestellt werden können, wobei die Vakuumdüsen das Verschlusselement 11 vom Förderband nehmen.

Bezugszeichenliste

1: Zuführ- und Befestigungsvorrichtung
2: Zuführeinheit
3: Verbindungseinheit
4: Beschickungseinrichtung
5: Maschinensockel
10: Folienbahn
11: Funktionselement oder Verschlusselement
12: Beutelabschnitt
13: Trennlinie
14: linke Seitenfalte
15: rechte Seitenfalte
16: Folienbahnoberseite
17: Folienbahnunterseite
18: Zwischenraum
19: Platzhalter
20: Zuführplatte
21: Achse
22: Oberseite
23: Unterseite
24: Haltevorrichtung
25: Vakuumdüsen
26: Elastomerbereich
27: Segmentelemente
31: Aktuator
40: Joch
41: ortsfestes Element
42: Greifelement
T: Transportrichtung
D: Drehrichtung

Claims

Zuführ- und Befestigungsvorrichtung (1) zur Zuführung bzw. Befestigung eines Funktionselementes (11) zu bzw. an einer Folienbahn (10), wobei die Vorrichtung eine Zuführeinheit (2) zur Aufnahme eines Funktionselementes (11) unlfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinheit (2) mindestens eine Haltevorrichtung (24) zur Aufnahme des Funktionsselementes (11) umfasst, wobei die mindestens eine Haltevorrichtung (24) im wesentlichen parallel zur Folienbahn (10) angeordnet ist, und mittels einer Schwenkbewegung in einer zur Folienbahn (10) parallel verlaufenden Ebene im Bereich der Folienbahn (10) positionierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinheit ferner eine Zuführplatte (20) umfasst, wobei die mindestens eine Haltevorrichtung (24) mit der Zuführplatte (20) in Verbindung steht, und wobei die Oberfläche der Zuführplatte (20) im wesentlichen parallel zur Folienbahn (10) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufühplatte (20) bzw. die Haltevorrichtung (24) um eine Achse (21) verschwenkbar ist, welche im wesentlichen senkrecht zur Folienbahn (10) steht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienbahn eine gefaltete Folienbahn (10) ist, wobei diese derart gefaltet ist, dass sich die Zuführplatte (20) bzw. die mindestens eine Haltevorrichtung (24) in die gefaltete Folienbahn (10) erstrecken bzw. einragen kann.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (24) beim Zeitpunkt des Verbindens des Funktionselementes (11) mit der Folienbahn (10) entweder rechtwinklig zur Transportrichtung (T) oder in einem Winkel zur Transportrichtung (T) steht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (11) ein Verschlusselement, ein wiederverschliessbares Verschlusselement, ein Garantieelement, ein Sichtfenster oder ein Verstärkungselement ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiterhin eine Verbindungseinheit (3) zur Verbindung des Funktionselementes (11) mit der Folienbahn (10) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinheit (4) eine Schweissvorrichtung zum Herstellen einer Schweissverbindung zwischen Folienbahn (10) und dem Funktionselement (11) ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (24) mindestens eine Vakuumdüse umfasst, welche einen Unterdruck bereitstellen, so dass das Funktionsselement (11) auf der Haltevorrichtung (24) gehalten wird.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (24) weiter mindestens einen Abschnitt umfasst, welcher eine erhöhte Reibungskraft zwischen Funktionselement (11) und Haltevorrichtung (24) bereitstellt, wobei der Abschnitt aus einem Kunststoff, ausgewählt aus der Gruppe der Elastomere, wie Silikon, ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Haltevorrichtungen (24) beabstandet voneinander angeordnet sind, wobei der Winkel zwischen benachbarten Haltevorrichtungen (24) gleich ist, und wobei eine Haltevorrichtung (24) mit einem Funktionselement (11) beschickbar ist, und wobei das Funktionselement (11) einer anderen Haltevorrichtung (24) mit der Folienbahn (10) zur gleichen Zeit verbindbar ist.
Verfahren zur Zuführung und Befestigung eines Funktionselementes (11) zu bzw. an einer Folienbahn (10) mit einer Vorrichtung, die eine Zuführeinheit (2) zur Aufnahme eines Funktionselementes (11) und eine Verbindungseinheit (3), die eine Verbindung zwischen der Folienbahn (10) und dem Funktionselement (11) herstellt, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (11) mittels einer Schwenkbewegung in einer zur Folienbahn (10) parallel verlaufenden Ebene im Bereich der Folienbahn (10) positioniert wird und dass das Funktionselement (11) nach der Schwenkbewegung mit der Folienbahn (10) verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung getaktet betrieben wird, wobei beim Verbindungsvorgang die Folienbahn (10) und das Zuführelement (2) still stellen.
Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 in einer Fertigungsmaschine zur Herstellung eines Verpackungsbeutels.