WO2019011474A1 - VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM ZUFÜHREN VON AUSGIEßELEMENTEN AN EINEN APPLIKATOR ZUM APPLIZIEREN DIESER AUSGIEßELEMENTE AUF PACKUNGEN - Google Patents

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM ZUFÜHREN VON AUSGIEßELEMENTEN AN EINEN APPLIKATOR ZUM APPLIZIEREN DIESER AUSGIEßELEMENTE AUF PACKUNGEN Download PDF

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applicator
pouring elements
elements
transfer
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Joachim Bührer
Martin RÜEGG
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Sig Technology Ag
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    • B65B3/02—Machines characterised by the incorporation of means for making the containers or receptacles
    • B65B3/025—Making parallelepipedal containers from a single carton blank
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65B43/42—Feeding or positioning bags, boxes, or cartons in the distended, opened, or set-up state; Feeding preformed rigid containers, e.g. tins, capsules, glass tubes, glasses, to the packaging position; Locating containers or receptacles at the filling position; Supporting containers or receptacles during the filling operation
    • B65B43/50—Feeding or positioning bags, boxes, or cartons in the distended, opened, or set-up state; Feeding preformed rigid containers, e.g. tins, capsules, glass tubes, glasses, to the packaging position; Locating containers or receptacles at the filling position; Supporting containers or receptacles during the filling operation using rotary tables or turrets
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    • B65B61/18—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages for making package-opening or unpacking elements
    • B65B61/186—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages for making package-opening or unpacking elements by applying or incorporating rigid fittings, e.g. discharge spouts
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    • B65B7/00—Closing containers or receptacles after filling
    • B65B7/16—Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons
    • B65B7/28—Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons by applying separate preformed closures, e.g. lids, covers
    • B65B7/2807—Feeding closures

Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method for feeding
  • Transport rail for receiving and supplying the pouring elements up to a feed area and an adjoining separating device for separating and for transporting the pouring elements to a transfer device for transferring the separated pouring elements to the Appliziericaen of
  • pouring the applicator be supplied such that the transport path of the pouring cuts or tangent to the transport path of the filled packages in the applicator at a transfer point or transfer route.
  • pouring elements is to be understood as meaning not only pure pouring elements, but also reclosable opening elements of all kinds, which today usually serve as pouring elements at the same time. It has also been known for a long time, the pouring elements with mechanical
  • pouring elements the fact is exploited that the pouring elements always have a flange which increases the contact area to the package for a secure fit accordingly.
  • the transport of round pouring designed particularly simple, as they usually have a round flange, the pouring so only in their correct orientation (top / bottom) must be passed to the guide rails.
  • An example of such a guide rail is known from US Pat. No. 5,473,857 A. The alignment and supply of the pouring takes place by a known sorter and the movement of the pouring with the help of
  • pouring elements to a packing gable surface of open, unfilled packs is known from US Pat. No. 5,484,374.
  • the pouring elements are initially fed linearly to the applicator with a guide rail, wherein they are separated by means of a plurality of mechanical stoppers and corresponding sensors for detecting the presence of pouring elements and transferred to the actual applicator unit of the applicator.
  • This known technical solution for supplying pouring elements to an applicator is structurally and control technology extremely expensive and, moreover, relatively large.
  • the invention has the object, the above-mentioned device and a corresponding method for supplying pouring elements to an applicator for applying these pouring elements such and further develop that reliable guidance and separation of the required pouring and safe transfer to the Appliziericaen of
  • the solution of the problem with a corresponding method according to the invention is that the pouring initially transported before the transfer with the help of an air flow and then passed by means of a singulation unit at predetermined intervals a transfer device with which the pouring elements are individually supplied to the Appliziericaen that the
  • Transfer unit is designed as a cam belt and that the speed of the cam belt corresponds to the peripheral speed of the applicator units of the applicator.
  • the transport rail is designed as an air rail, which has an inner guide channel for guiding the pouring elements, at least one air channel adjacent to the guide channel and a plurality of directed air nozzles between the at least one air channel and the guide channel.
  • an air duct draws It is characterized by the fact that it does not require any moving or driven parts, since the "drive" for the transport of the pouring elements takes place by means of air flow with a large delivery volume and slight overpressure
  • the transport rail can be bent arbitrarily depending on the local conditions This is of particular advantage, as it also allows longer paths to be formed in any geometry, so that the sorting or alignment unit can be installed where the appropriate space for its construction is available.
  • a C-shaped curved transport rail When using a rotary machine as an applicator, a C-shaped curved transport rail has proved to be particularly useful, since this can be led out of the working area of the applicator up or down the feed of the transport rail with equipped pouring. In this way, the orientation of the pouring elements (flange or
  • Screw cap bottom or top to be changed.
  • the transport rail has at least one braking device for the pouring elements, with which at least one pouring element can be jammed mechanically in the transport rail. In this way, the supplied pouring, if necessary, stopped on its feed track and possibly also dammed there.
  • the transport rail has at least one sensor for detecting a pouring element.
  • a sensor may conveniently be in the vicinity of the braking device for the
  • Separation device is designed as a screw conveyor and that the
  • Screw conveyor by means of a driving groove designed as a screw thread a spout in a guide rail isolated on the transfer path.
  • a driving groove designed as a screw thread a spout in a guide rail isolated on the transfer path.
  • Corresponding screw conveyors for separating accumulated objects in linear guides are already known per se (EP 1 101 701 B1).
  • cam groove of the screw conveyor at the beginning has a low pitch, which for
  • Dicing the pouring serves and at the end has a greater pitch to accelerate the pouring element guided therein.
  • the desired acceleration of the pouring element can be changed for transfer to the applicator unit of the applicator.
  • Worm conveyor for maintenance or cleaning purposes from its working position in a rest position is pivotable, at the same time the supply of
  • the transfer device is designed as a cam belt, wherein two cams are preferably provided for transporting a pouring element, which are arranged in the transport direction in front of and behind the pouring element to be transported. It is clear that in such an embodiment, the distance between two cam pairs corresponds to the distance of two adjacent Appliziericaen so that the pouring arrive on the cam belt at the right time at the exact transfer point.
  • Supplying pouring elements to an applicator is characterized in that the pouring elements are initially conveyed by means of an air flow before being transferred and subsequently transferred by means of a separating unit to a transfer device at predetermined intervals, with which the pouring elements are fed individually to the applicator units, that the transfer unit is designed as a cam belt and that the speed of the cam belt the
  • Peripheral speed of the applicator units of the applicator corresponds.
  • the separating device can preferably be designed as a screw conveyor. This is able to individually accelerate the pouring elements accordingly and to pass at a predetermined distance to the cam belt.
  • FIG. 1 shows a device according to the invention for feeding
  • FIG. 2 is a vertical section along the line IIIA-IIIA in FIG. 2, FIG.
  • 3B is a vertical section along the line IIIB-IIIB in Fig. 2,
  • 3C is a horizontal section along the line IIIC-IIIC in Fig. 3B,
  • Fig. 5A shows another embodiment of a screw conveyor in
  • FIG. 5B is a development of the screw conveyor of Fig. 5A
  • FIG. 6 shows the device according to the invention in the installed state together with the applicator in plan view
  • Fig. 7 is a vertical section along the line VII-VII in Fig. 6 and
  • Fig. 8 is a schematic representation of the trajectory of
  • FIG. 1 shows a C-shaped bent first
  • Transport rail 1 for receiving and feeding the pouring elements F up to a linear transfer path.
  • the transport rail 1 has an inner
  • Guide channel 2 which is designed so that it is designed with an inner unspecified groove such that the pouring elements F can be transported with its flange sliding within this groove with some play.
  • the transport of the pouring elements F in the interior of the guide channel 2 is achieved in that the interior of the transport rail 1 is formed as an air channel 3, which surrounds the guide channel 2 on three sides. Furthermore, a plurality of air nozzles 4 can be seen between the air duct 3 and the guide channel, the orientation of these air nozzles 4 ensuring that the air flow in the guide channel 3 is inflated obliquely on the pouring element F on both sides and transporting it along the guide rail 2.
  • the guide channel 2 has a slot 2A. Thus, the injected air can easily leave the guide channel 2 again.
  • the transport rail 1 is deliberately not pressurized with compressed air, but with forced air with a high volume flow and low air pressure.
  • FIG. 1 an only indicated sensor 5 can be seen, which is provided for detecting the presence of a pouring element F.
  • a screw conveyor 6 separating device which has a cylindrical structure with an outer screw thread, which in turn provides a driving groove 7 for linear transport of a pouring element F along a guide rail 8.
  • the pouring element F is transferred to a cam belt 9, as will be described in more detail with reference to the vertical section in FIG. 2.
  • the cam belt 9 is guided in the region of its contact with the pouring elements F via a slide rail 10, which in the interior of the Guide rail 8 is arranged, as clearly in Fig. 2 but also in the
  • FIG. 2 shows a vertical section in the region of the screw conveyor 6
  • Mit psychologyut 7 forming screw thread whose pitch is designed to be relatively small at the beginning to effect the separation of a pouring out of the dammed in this area pouring and then merges into a larger pitch to the pouring element guided therein
  • Transfer station is transported, where it is transferred to the Applizieriens of the applicator A.
  • FIG. 3A The exact structure of the transport rail 1 is shown in FIG. 3A, in which the transport rail 1 is shown in vertical section along the line IIIA-IIIA in FIG. It can be seen clearly that the guide channel 2 located inside the transport rail 1 is designed so that it can receive a pouring element F, wherein at the edges of the cap C of the pouring element F and in the region of its flange B sufficient clearance for safe transport is available , It also recognizes the outlet of two air nozzles 4, which are formed at an angle to the transport path in the guide channel 2 to the transport of the
  • Fig. 3B shows the region of the air rail 1 in vertical section along the line IIIB IIIB.
  • a stopper 13 is arranged, which cause a mechanical jamming of a pouring element F in the interior of the guide channel 2 can.
  • the stopper 13 initially has a stopper housing 14, in which a longitudinally displaceable bolt 15 is arranged, which can be acted upon by a compression spring 16.
  • a Stopperarm 17 connects the bolt 15 with a
  • Push rod 18, which is parallel to the bolt 15 and passes through an actuator 19, which may for example be designed as a magnetic actuator and can generate an axial movement of the push rod and thus the bolt 15 of the stopper 13.
  • holders 20 can be seen on both sides, which in each case have a line 21, which in each case originate from the sensors 5 already mentioned with reference to FIG. 1, which serve to detect the presence of a pouring element F.
  • Fig. 3C now shows a horizontal section along the line IIIC-IIIC of Fig. 3B, from which the position of the sensors 5 and also the orientation of the air ducts 4 of
  • Air channel 2 corresponding holes 22, as can be seen from the broken-open area of the left side of the guide channel 2.
  • Screw conveyor 6 guided drive elements (not shown).
  • FIG. 5A Another possible embodiment of a screw conveyor 6 'is shown in Fig. 5A. It can be seen here that the cam groove 7 'shown there, unlike the cam groove 7 of Fig. 4, over its entire length has a different pitch and beyond the worm conveyor 6' wraps twice. For better illustration, the cam groove 7 'in FIG. 5B is in its development shown. It can be seen clearly that the slope at the beginning of the transport, that is to say in the lower right corner of the development shown in FIG. 5B, is extremely small and then becomes steeper and steeper.
  • FIG. 6 shows the device according to the invention for supplying pouring elements F with an applicator A for applying these pouring elements F to packs P.
  • the packages P are thereby supplied to the applicator A on a linear guide rail and transferred by means of a feeder IF to the individual stations 25 on the circumference of the applicator A.
  • Fig. 6 further shows that the entire applicator A is disposed in an outer frame 26, wherein the storage of the actual applicator A takes place in an inner frame 27 which is vertically movable by means of three lifting devices 28 inside the outer frame 26 of the device.
  • FIG. 7 shows a vertical section along the line VII-VII in FIG. 6, that is to say a direct side view of the device according to the invention installed on the applicator A.
  • FIG. It can be seen the transport rail 1, which is supplied by a (not shown) linear guide rail with aligned pouring elements F, wherein the transport of the pouring F inside the transport rail 1, as stated, by means of an air flow.
  • the transport rail 1 which is supplied by a (not shown) linear guide rail with aligned pouring elements F, wherein the transport of the pouring F inside the transport rail 1, as stated, by means of an air flow.
  • the dammed-up pouring elements F are separated by the screw conveyor 6 and possibly accelerated.
  • the timing of the takeover of the pouring elements F by the separating device preferably coincides with the time of impact of the air flow supplied
  • pouring elements F match. As a result, a smooth operation in the transfer to the screw conveyor 6 is achieved. The pouring elements F are then to a respective predetermined position in the cam belt 9 between two cams 9A
  • Applicator unit 29 of the (not shown) applicator A transports. There, the pouring elements F of gripper arms 30 of the applicator 29th
  • the entire inner frame 27 with applicator A and the feed device according to the invention can be vertically adjusted in height relative to an outer frame 26 by means of the lifting device shown only in phantom.
  • FIG. 8 shows a schematic representation of the course of movement of the pouring elements F. These are first separated from their accumulated position by means of the separating device described above. These are then transferred to the applicator unit 29 of the applicator A, wherein each
  • Applizieriata 29 each a provided pouring element F receives (position ()). Thereafter, the pouring element F is first transported further horizontally, wherein the underside of its flange by means of an adhesive application device 31 (indicated only schematically) is wetted with adhesive and the pouring element F is then moved downward (position @) until it is finally applied to the transported under the applicator 29 package P (position @).
  • an adhesive application device 31 indicated only schematically

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Branching, Merging, And Special Transfer Between Conveyors (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)

Abstract

Dargestellt und beschrieben sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Zuführen von Ausgießelementen (F) an einen Applikator (A) zum Applizieren dieser Ausgießelemente (F) auf Packungen (P), insbesondere Karton/Kunststoff-Verbundpackungen für gießfähige Produkte, mit einer Führungsschiene zur linearen Zuführung von in ihrer Lage ausgerichteten Ausgießelementen (F), wobei die Ausgießelemente (F) einzeln an jeweils eine Appliziereinheit (29) des Applikators (A) übergeben werden, und zwar mittels einer Transportschiene (1) zur Aufnahme und Zuführung der Ausgießelemente (F) bis zu einem Zuführbereich, einer sich daran anschließenden Vereinzelungseinrichtung zum Vereinzeln und zum Transport der Ausgießelemente (F) an eine Übergabeeinrichtung zur Übergabe der vereinzelten Ausgießelemente (F) an die Appliziereinheiten (29) des Applikators (A). Um eine zuverlässige Führung und Vereinzelung der benötigten Ausgießelemente (F) und eine sichere Übergabe an die Appliziereinheiten (29) des Applikators (A) mit geringem konstruktiven und wirtschaftlichen Aufwand zu ermöglichen ist vorgesehen, dass die Ausgießelemente (F) vor der Übergabe zunächst mit Hilfe eines Luftstroms befördert und anschließend mittels einer Vereinzelungseinrichtung in vorgegebenen Abständen einer Übergabeeinrichtung übergeben werden, mit der die Ausgießelemente (F) einzeln den Appliziereinheiten (29) zugeführt werden, dass die Übergabeeinheit als Nockenband (9) ausgebildet ist und dass die Geschwindigkeit des Nockenbandes (9) der Umfangsgeschwindigkeit der Appliziereinheiten (29) des Applikators (A) entspricht. Dies wird dadurch erreicht, dass der Applikator (A) als Rundläufer ausgebildet ist und dass der lineare Übergabepfad die kreisförmige Transportbahn der Appliziereinheiten (29) tangential berührt.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Zuführen von Ausgießelementen an einen Applikator zum Applizieren dieser Ausgießelemente auf Packungen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Zuführen von
Ausgießelementen an einen Applikator zum Applizieren dieser Ausgießelemente auf Packungen, insbesondere Karton/Kunststoff-Verbundpackungen für gießfähige Produkte, mit einer Führungsschiene zur linearen Zuführung von in ihrer Lage ausgerichteten Ausgießelementen, wobei die Ausgießelemente einzeln an jeweils eine Appliziereinheit des Applikators übergeben werden, mit einer
Transportschiene zur Aufnahme und Zuführung der Ausgießelemente bis zu einem Zuführbereich und einer sich daran anschließenden Vereinzelungseinrichtung zum Vereinzeln und zum Transport der Ausgießelemente an eine Übergabeeinrichtung zur Übergabe der vereinzelten Ausgießelemente an die Appliziereinheiten des
Applikators. Vorrichtungen zum Applizieren von Ausgießelementen auf Packungen, insbesondere Karton/Kunststoff-Verbundpackungen für gießfähige Produkte, sind aus der Praxis in unterschiedlichsten Ausführungen seit langem bekannt. Dabei müssen die
Ausgießelemente dem Applikator derart zugeführt werden, dass die Transportbahn der Ausgießelemente den Transportpfad der gefüllten Packungen im Applikator an einem Übergabepunkt oder einer Übergabestrecke schneidet oder tangiert.
Wenn im Folgenden von„Ausgießelementen" die Rede ist, so sollen darunter nicht nur reine Ausgießelemente verstanden werden, sondern auch wiederverschließbare Öffnungselemente aller Art, welche heutzutage meist gleichzeitig als Ausgießelemente dienen. Der Kürze halber wird in dieser Anmeldung jedoch nur von Ausgießelementen gesprochen. Es ist gleichfalls seit langem bekannt, die Ausgießelemente mit mechanischen
Führungsschienen zu transportieren, wobei, insbesondere bei runden
Ausgießelementen, der Umstand ausgenutzt wird, dass die Ausgießelemente stets über einen Flansch verfügen, welcher die Kontaktfläche zur Packung für einen sicheren Halt entsprechend vergrößert. Hierbei gestaltet sich der Transport von runden Ausgießelementen besonders einfach, da diese in der Regel auch über einen runden Flansch verfügen, die Ausgießelemente also nur in ihrer richtigen Ausrichtung (oben/unten) an die Führungsschienen übergeben werden müssen. Ein Beispiel für eine solche Führungsschiene ist aus der US 5, 473, 857 A bekannt. Die Ausrichtung und Zufuhr der Ausgießelemente erfolgt dabei durch einen für sich bekannten Sortierer und die Bewegung der Ausgießelemente mit Hilfe der
Schwerkraft. Eine Vorrichtung zum Zuführen von Ausgießelementen an einen Applikator zum
Applizieren dieser Ausgießelemente auf eine Packungsgiebelfläche von offenen, noch nicht gefüllten, Packungen ist aus der US 5, 484, 374 A bekannt. Dort werden die Ausgießelemente zunächst mit einer Führungsschiene linear dem Applikator zugeführt, wobei sie mittels einer Mehrzahl von mechanischen Stoppern und entsprechenden Sensoren zur Detektion der Anwesenheit von Ausgießelementen vereinzelt und an die eigentliche Appliziereinheit des Applikators übergeben werden. Diese bekannte technische Lösung zum Zuführen von Ausgießelementen an einen Applikator ist konstruktiv und steuerungstechnisch äußerst aufwendig und überdies relativ groß bauend.
Da, insbesondere bei größeren Applikatoren, der Schnittwinkel zwischen der geraden Transportbahn der Ausgießelemente und dem kreisförmigen Transportpfad der Appliziereinheiten des Applikators relativ gering ist, ist auch nur relativ wenig Raum für die Zuführung der Ausgießelemente im Bereich der Übergabe an die jeweilige Appliziereinheit vorhanden. Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zum Zuführen von Ausgießelementen an einen Applikator zum Applizieren dieser Ausgießelemente derart auszugestalten und weiterzubilden, dass eine zuverlässige Führung und Vereinzelung der benötigten Ausgießelemente und eine sichere Übergabe an die Appliziereinheiten des
Applikators mit geringem konstruktiven und wirtschaftlichen Aufwand ermöglicht wird.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit allen Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch, dass der Applikator als Rundläufer ausgebildet ist und der lineare Übergabepfad die kreisförmige
Transportbahn der Appliziereinheiten tangential berührt.
Die Lösung der Aufgabe bei einem entsprechenden erfindungsgemäßen Verfahren besteht darin, dass die Ausgießelemente vor der Übergabe zunächst mit Hilfe eines Luftstroms befördert und anschließend mittels einer Vereinzelungseinheit in vorgegebenen Abständen einer Übergabeeinrichtung übergeben werden, mit der die Ausgießelemente einzeln den Appliziereinheiten zugeführt werden, dass die
Übergabeeinheit als Nockenband ausgebildet ist und dass die Geschwindigkeit des Nockenbandes der Umfangsgeschwindigkeit der Appliziereinheiten des Applikators entspricht.
Das eigentliche Aufbringen der Ausgießelemente auf die gefüllten Packungen erfolgt von der Appliziereinheit auf dem Applikator und ist nicht Gegenstand der
vorliegenden Anmeldung.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht daher vor, dass die Transportschiene als Luftschiene ausgebildet ist, die einen inneren Führungskanal zur Führung der Ausgießelemente, wenigstens einen zum Führungskanal benachbart angeordneten Luftkanal und eine Vielzahl von gerichteten Luftdüsen zwischen dem wenigstens einen Luftkanal und dem Führungskanal aufweist. Eine solche Luftschiene zeichnet sich dadurch aus, dass sie keine bewegten oder angetriebenen Teile benötigt, da der „Antrieb" für den Transport der Ausgießelemente mittels Luftstrom mit großem Fördervolumen und geringem Überdruck erfolgt. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Transportschiene je nach den örtlichen Verhältnissen beliebig gebogen sein. Dies ist von besonderem Vorteil, da hierdurch auch längere Wege in beliebiger Geometrie ausgebildet werden können, so dass die Sortier- bzw. Ausrichteeinheit dort installiert werden kann, wo der entsprechende Platz zu ihrer Errichtung vorhanden ist.
Bei der Verwendung eines Rundläufers als Applikator hat sich eine C-förmige gebogene Transportschiene als besonders zweckmäßig erwiesen, da hierdurch die Beschickung der Transportschiene mit ausgerüsteten Ausgießelementen aus dem Arbeitsbereich des Applikators nach oben oder unten herausgeführt sein kann. Auf diese Weise kann auch die Orientierung der Ausgießelemente (Flansch bzw.
Schraubkappe unten oder oben) verändert werden.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Lehre der Erfindung weist die Transportschiene wenigstens eine Bremseinrichtung für die Ausgießelemente auf, mit der wenigstens ein Ausgießelement mechanisch in der Transportschiene verklemmt werden kann. Auf diese Weise können die zugeführten Ausgießelemente, falls notwendig, auf ihrer Zuführbahn angehalten und dort gegebenenfalls auch aufgestaut werden.
Nach einer weiteren Lehre der Erfindung weist die Transportschiene wenigstens einen Sensor zum Detektieren eines Ausgießelementes auf. Ein solcher Sensor kann zweckmäßigerweise bevorzugt in der Nähe der Bremseinrichtung für die
Ausgießelemente angeordnet sein.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung sieht vor, dass die
Vereinzelungseinrichtung als Schneckenförderer ausgebildet ist und dass der
Schneckenförderer mittels einer als Schneckengewinde ausgeführten Mitnehmernut ein Ausgießelement in einer Führungsschiene auf dem Übergabepfad vereinzelt. Eine solche Lösung ist technisch relativ einfach bei geringem Raumbedarf zu realisieren. Entsprechende Schneckenförderer zum Vereinzeln aufgestauter Gegenstände in linearen Führungen sind für sich bereits bekannt (EP 1 101 701 Bl).
Eine andere bevorzugte Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Mitnehmernut des Schneckenförderers am Anfang eine geringe Steigung aufweist, welche zum
Vereinzeln der Ausgießelemente dient und am Ende eine größere Steigung aufweist, um das darin geführte Ausgießelement zu beschleunigen. Durch eine Änderung der Drehgeschwindigkeit des Schneckenförderers kann die gewünschte Beschleunigung des Ausgießelements zur Übergabe an die Appliziereinheit des Applikators verändert werden.
Eine andere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der
Schneckenförderer zu Wartungs- oder Reinigungszwecken aus seiner Arbeitsposition in eine Ruheposition schwenkbar ist, wobei gleichzeitig die Zufuhr der
Ausgießelemente in Transportrichtung mechanisch blockiert wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Lehre der Erfindung ist die Übergabeeinrichtung als Nockenband ausgebildet, wobei zum Transport eines Ausgießelementes bevorzugt jeweils zwei Nocken vorgesehen sind, die in Transportrichtung vor und hinter dem zu transportierenden Ausgießelement angeordnet sind. Es ist klar, dass bei einer solchen Ausgestaltung der Abstand zwischen zwei Nockenpaaren dem Abstand von zwei benachbarten Appliziereinheiten entspricht, so dass die Ausgießelemente auf dem Nockenband zum richtigen Zeitpunkt an der exakten Übergabestelle ankommen.
Dazu ist es möglich, dass das Nockenband im Bereich des Transports des
Ausgießelements auf einer in einer seitlichen Führungsschiene angeordneten
Gleitschiene verläuft. Diese Konstruktion ist besonders zweckmäßig, da hier nur ein minimaler Raumbedarf für den„letzten Bereich" der Übergabevorrichtung benötigt wird. Das Nockenband kann außerdem über Umlenkrollen geführt sein und gegebenenfalls über eine Spannrolle gespannt werden. Es wurde bereits ausgeführt, dass sich das erfindungsgemäße Verfahren zum
Zuführen von Ausgießelementen an einen Applikator dadurch auszeichnet, dass die Ausgießelemente vor der Übergabe zunächst mittels eines Luftstroms befördert und anschließend mittels einer Vereinzelungseinheit in vorgegebenen Abständen einer Übergabeeinrichtung übergeben werden, mit der die Ausgießelemente einzeln den Appliziereinheiten zugeführt werden, dass die Übergabeeinheit als Nockenband ausgebildet ist und dass die Geschwindigkeit des Nockenbandes der
Umfangsgeschwindigkeit der Appliziereinheiten des Applikators entspricht.
Hierbei ist es beispielsweise auch möglich, die Drehung des Applikators und den Antrieb des Nockenbandes entsprechend mechanisch zu koppeln, um eine optimale Ausrichtung für eine zuverlässige Übergabe der Ausgießelemente an die jeweils ankommende Appliziereinheit des Applikators zu erreichen. Zur Übergabe ist es nicht notwendig, dass der Applikator in seiner Drehbewegung anhält, so dass eine schnelle Produktion möglich ist.
Es wurde bereits ausgeführt, dass die Vereinzelungseinrichtung bevorzugt als Schneckenförderer ausgebildet sein kann. Dieser ist in der Lage, die Ausgießelemente einzeln entsprechend zu beschleunigen und in einem vorgegebenen Abstand an das Nockenband zu übergeben.
Um einen„Konflikt" zwischen den vorstehenden Nocken des Nockenbandes und der Greifeinrichtung der Appliziereinheiten zu vermeiden, sieht eine weitere Lehre der Erfindung vor, dass das Nockenband nach der Übergabe des Ausgießelements an die Appliziereinheit des Applikators abtaucht, so dass der voreilende Nocken die Ebene der nun von der Appliziereinheit bewegten Ausgießelemente während der Übergabe zügig verlässt. Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zuführen von
Ausgießelementen in perspektivischer Darstellung,
Fig. 2 den linearen Zuführungsbereich aus Fig. 1 im Vertikalschnitt, Fig. 3A einen Vertikalschnitt entlang der Linie IIIA-IIIA in Fig. 2,
Fig. 3B einen Vertikalschnitt entlang der Linie IIIB-IIIB in Fig. 2,
Fig. 3C einen Horizontalschnitt entlang der Linie IIIC-IIIC in Fig. 3B,
Fig. 4 die Vereinzelungseinrichtung aus Fig. 1 in vergrößerter
perspektivischer Darstellung,
Fig. 5A ein anderes Ausführungsbeispiel eines Schneckenförderers in
schematischer Darstellung,
Fig. 5B eine Abwicklung des Schneckenförderers aus Fig. 5A,
Fig. 6 die erfindungsgemäße Vorrichtung im Einbauzustand gemeinsam mit dem Applikator in Draufsicht,
Fig. 7 einen Vertikalschnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 6 und
Fig. 8 eine schematische Darstellung der Bewegungsbahn der
Ausgießelemente nach deren Vereinzelung. In der lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung darstellenden Fig. 1 sieht man zunächst eine C-förmig gebogene
Transportschiene 1 zur Aufnahme und Zuführung der Ausgießelemente F bis zu einem linearen Übergabepfad. Die Transportschiene 1 weist dabei einen inneren
Führungskanal 2 auf, welcher so ausgebildet ist, dass er mit einer inneren nicht näher bezeichneten Nut derart ausgeführt ist, dass die Ausgießelemente F mit ihrem Flansch innerhalb dieser Nut mit etwas Spiel gleitend transportiert werden können.
Der Transport der Ausgießelemente F im Inneren des Führungskanals 2 wird dadurch erreicht, dass das Innere der Transportschiene 1 als Luftkanal 3 ausgebildet ist, welcher den Führungskanal 2 an drei Seiten umgibt. Man erkennt ferner eine Vielzahl von Luftdüsen 4 zwischen dem Luftkanal 3 und dem Führungskanal, wobei die Ausrichtung dieser Luftdüsen 4 dafür sorgt, dass der Luftstrom im Führungskanal 3 schräg auf das Ausgießelement F beidseitig aufgeblasen wird und dieses so entlang der Führungsschiene 2 transportieren. In der dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsform weist der Führungskanal 2 einen Schlitz 2A auf. So kann die eingeblasene Luft den Führungskanal 2 leicht wieder verlassen. Die Transportschiene 1 wird bewusst nicht mit Druckluft beaufschlagt, sondern mit Gebläseluft mit einem hohen Volumenstrom und geringem Luftdruck.
Ferner ist in Fig. 1 noch ein lediglich angedeuteter Sensor 5 zu erkennen, welcher zum Detektieren der Anwesenheit eines Ausgießelementes F vorgesehen ist.
Für den weiteren Transport der Ausgießelemente F auf dem Übergabepfad sorgt eine als Schneckenförderer 6 ausgebildete Vereinzelungseinrichtung, welche einen zylinderförmigen Aufbau mit einem äußeren Schneckengewinde aufweist, das wiederum eine Mitnehmernut 7 zum linearen Transport eines Ausgießelements F entlang einer Führungsschiene 8 sorgt. Hinter dem Schneckenförderer 6 wird das Ausgießelement F auf ein Nockenband 9 übergeben, wie anhand des Vertikalschnitts in Fig. 2 näher beschrieben wird. Das Nockenband 9 wird im Bereich seines Kontakts mit den Ausgießelementen F über eine Gleitschiene 10 geführt, welche im inneren der Führungsschiene 8 angeordnet ist, wie deutlich in Fig. 2 aber auch in der
aufgeschnittenen Darstellung in Fig. 1 erkennbar ist.
Fig. 2 zeigt einen Vertikalschnitt im Bereich der als Schneckenförderer 6
ausgebildeten Vereinzelungseinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Man erkennt, dass der zylindrische Aufbau des Schneckenförderers 6 ein eine
Mitnehmernut 7 bildendes Schneckengewinde aufweist, dessen Steigung am Anfang relativ gering ausgeführt ist, um die Vereinzelung eines Ausgießelements aus den in diesem Bereich aufgestauten Ausgießelementen zu bewirken und anschließend in eine größere Steigung übergeht, um das darin geführte Ausgießelement zu
beschleunigen. Das in der Mitnehmernut 7 transportierte Ausgießelement F wird beschleunigt an das Nockenband 9 übergeben.. Das Nockenband weistim
entsprechenden Abstand jeweils ein Paar von senkrecht zur Transportrichtung nach außen vorstehenden Nocken 9A auf, in denen das Ausgießelement F an die
Übergabestelle transportiert wird, wo es an die Appliziereinheit des Applikators A übergeben wird.
Der genaue Aufbau der Transportschiene 1 ist Fig. 3A zu entnehmen, bei der die Transportschiene 1 im Vertikalschnitt entlang der Linie IIIA-IIIA in Fig. 2 dargestellt ist. Man erkennt deutlich, dass der im Inneren der Transportschiene 1 befindliche Führungskanal 2 so ausgebildet ist, dass er ein Ausgießelement F aufnehmen kann, wobei an den Rändern der Kappe C des Ausgießelementes F und im Bereich seines Flansches B ausreichend Spiel für einen sicheren Transport vorhanden ist. Man erkennt ferner den Auslass zweier Luftdüsen 4, welche unter einem Winkel zur Transportbahn im Führungskanal 2 ausgebildet sind, um den Transport der
Ausgießelemente F innerhalb des Führungskanals 2 durch in den Luftkanal 3 geleitete Luft zu ermöglichen.
Fig. 3B zeigt den Bereich der Luftschiene 1 im Vertikalschnitt entlang der Linie IIIB- IIIB. In diesem Bereich ist ein Stopper 13 angeordnet, welcher eine mechanische Verklemmung eines Ausgießelementes F im Inneren des Führungskanals 2 bewirken kann. Dazu weist der Stopper 13 zunächst ein Stoppergehäuse 14 auf, in dem ein längsverschieblicher Bolzen 15 angeordnet ist, welcher mit einer Druckfeder 16 beaufschlagt sein kann. Ein Stopperarm 17 verbindet den Bolzen 15 mit einer
Druckstange 18, welche parallel zum Bolzen 15 verläuft und durch einen Aktuator 19 führt, welcher beispielsweise als Magnetaktuator ausgeführt sein kann und eine axiale Bewegung der Druckstange und damit des Bolzens 15 des Stoppers 13 erzeugen kann.
An beiden Seiten sind ferner Halterungen 20 zu erkennen, welche jeweils eine Leitung 21 aufweisen, die jeweils von den bereits zu Fig. 1 erwähnten Sensoren 5 ausgehen, welche zur Detektion der Anwesenheit eines Ausgießelementes F dienen. Die
Verwendung von zwei Sensoren dient nur der Redundanz.
Fig. 3C zeigt nun einen Horizontalschnitt entlang der Linie IIIC-IIIC aus Fig. 3B, aus dem die Lage der Sensoren 5 und auch die Ausrichtung der Luftkanäle 4 des
Führungskanals 2 deutlich erkennbar sind. Im Bereich der Sensoren 5 weist der
Luftkanal 2 entsprechende Bohrungen 22 auf, wie aus dem aufgebrochenen Bereich der linken Seite des Führungskanals 2 erkennbar ist.
In Fig. 4 ist der in Fig. 1 gezeigte Schneckenförderer 6 in vergrößerter Darstellung perspektivisch dargestellt. Man erkennt deutlich den Aufbau des äußeren
Schneckengewindes mit den Kanten 7A und 7B, welche eine Mitnehmernut 7 begrenzen. Dadurch, dass die äußere Zylinderfläche des Schneckenförderers 6 vollständig für den Transport der Ausgießelemente F benutzt wird, erfolgt der Antrieb des Schneckenförderers 6 durch entsprechende, ins Innere des Zylinders des
Schneckenförderers 6 hineingeführte Antriebselemente (nicht dargestellt).
Eine andere mögliche Ausführungsform eines Schneckenförderers 6' ist in Fig. 5A dargestellt. Man erkennt hier, dass die dort gezeigte Mitnehmernut 7', anders als die Mitnehmernut 7 aus Fig. 4, über ihre gesamte Länge eine unterschiedliche Steigung aufweist und darüber hinaus den Schneckenförderer 6' zweimal umschlingt. Zur besseren Darstellung ist die Mitnehmernut 7' in Fig. 5B in ihrer Abwicklung dargestellt. Man erkennt deutlich, dass die Steigung am Anfang des Transports, also in der unteren rechten Ecke der in Fig. 5B dargestellten Abwicklung extrem klein ist und danach immer steiler wird. Dies führt dazu, dass das Ausgießelement F zu Beginn aus der Reihe der aufgestauten Ausgießelemente F zuverlässig vereinzelt werden kann und dann durch die stärker werdende Steigung der Mitnehmernut 7' in seinen seitlichen Führungsschienen 8 beschleunigt wird, um das Ausgießelement F so zu beschleunigen, dass es an die Aufnahmeposition im sich dahinter anschließenden Nockenband 9 übergeben wird. In Fig. 6 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zuführen von Ausgießelementen F mit einem Applikator A zum Applizieren dieser Ausgießelemente F auf Packungen P dargestellt. Die Packungen P werden dabei dem Applikator A auf einer linearen Führungsschiene zugeleitet und mittels einer Zuführeinrichtung IF an die einzelnen Stationen 25 auf dem Umfang des Applikators A übergeben. Nach der Applikation der Ausgießelemente F auf die Packungen P werden diese im rechten Bereich von Fig. 6 mittels einer Ausschleuseinrichtung OF wieder aus der Kreisbahn des Applikators A herausbefördert und ihrer weiteren Verwendung zugeführt. Der Applikator A wird dabei entlang des nicht näher bezeichneten Pfeils um eine vertikale Drehachse 24 drehend angetrieben.
Fig. 6 zeigt ferner, dass der gesamte Applikator A in einem äußeren Rahmen 26 angeordnet ist, wobei die Lagerung des eigentlichen Applikators A in einem inneren Rahmen 27 erfolgt, welcher mittels dreier Hubvorrichtungen 28 im Inneren des äußeren Rahmens 26 der Vorrichtung vertikal bewegbar ist.
Fig. 7 zeigt schließlich einen Vertikalschnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 6, also einer direkten Seitenansicht auf die am Applikator A installierte erfindungsgemäße Vorrichtung. Man erkennt die Transportschiene 1, welche von einer (nicht gezeigten) linearen Führungsschiene mit ausgerichteten Ausgießelementen F versorgt wird, wobei der Transport der Ausgießelemente F im Inneren der Transportschiene 1, wie ausgeführt, mittels einem Luftstrom erfolgt. Dadurch sind keinerlei mechanisch bewegbare Teile oder andere Antriebe für die Bewegung der Ausgießelemente F in der Tragschiene 1 notwendig.
Am Ende der Tragschiene 1 werden die aufgestauten Ausgießelemente F durch den Schneckenförderer 6 vereinzelt und ggf. beschleunigt. Dabei stimmt bevorzugt der Zeitpunkt der Übernahme der Ausgießelemente F durch die Vereinzelungseinrichtung mit dem Zeitpunkt des Auftreffens der mittels Luftstrom zugeführten
Ausgießelemente F überein. Dadurch wird ein ruckelfreier Betrieb bei der Übergabe an den Schneckenförderer 6 erreicht. Die Ausgießelemente F werden dann an eine jeweils vorgegebene Position im Nockenband 9 zwischen zwei Nocken 9A
transportiert und anschließend vom Nockenband 9 an die gezeigte Übergabeposition unterhalb einer sich auf einer kreisförmigen Transportbahn bewegenden
Appliziereinheit 29 des (sonst nicht gezeigten) Applikators A transportiert. Dort werden die Ausgießelemente F von Greifarmen 30 der Appliziereinheit 29
aufgenommen.
Der gesamte innere Rahmen 27 mit Applikator A und der erfindungsgemäßen Zuführeinrichtung lässt sich in der Höhe gegenüber einem äußeren Rahmen 26 mittels der nur strichpunktiert dargestellten Hubvorrichtung vertikal verstellen.
Die Zeichnungen machen deutlich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung äußerst klein baut und dass auch der Transport der Ausgießelemente F mit einem besonders geringen Aufwand verwirklicht wurde. Schließlich zeigt Fig. 8 in einer schematischen Darstellung den Bewegungsverlauf der Ausgießelemente F. Diese werden zunächst aus ihrer aufgestauten Position mittels der zuvor beschriebenen Vereinzelungseinrichtung vereinzelt. Anschließend werden diese an die Appliziereinheit 29 des Applikators A übergeben, wobei jede
Appliziereinheit 29 jeweils ein bereitgestelltes Ausgießelement F aufnimmt (Position ( )). Danach wird das Ausgießelement F zunächst weiter horizontal transportiert, wobei die Unterseite seines Flansches mittels einer Klebstoffauftragungsvorrichtung 31 (nur schematisch angedeutet) mit Klebstoff benetzt wird und das Ausgießelement F anschließend nach unten bewegt wird (Position @), bis es schließlich auf die unter der Appliziereinheit 29 transportierte Packung P appliziert wird (Position @).

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung zum Zuführen von Ausgießelementen (F) an einen Applikator (A) zum Applizieren dieser Ausgießelemente (F) auf Packungen (P), insbesondere Karton/Kunststoff-Verbundpackungen für gießfähige Produkte, mit einer Führungsschiene zur linearen Zuführung von in ihrer Lage ausgerichteten Ausgießelementen (F), wobei die Ausgießelemente (F) einzeln an jeweils eine Appliziereinheit (29) des Applikators (A) übergeben werden,
mit einer Transportschiene (1) zur Aufnahme und Zuführung der
Ausgießelemente (F) bis zu einem Zuführbereich und einer sich daran
anschließenden Vereinzelungseinrichtung zum Vereinzeln und zum Transport der Ausgießelemente (F) an eine Übergabeeinrichtung zur Übergabe der vereinzelten Ausgießelemente (F) an die Appliziereinheiten (29) des Applikators (A),
dadurch gekennzeichnet, dass
der Applikator (A) als Rundläufer ausgebildet ist und dass der lineare
Übergabepfad die kreisförmige Transportbahn der Appliziereinheiten (29) tangential berührt.
Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Transportschiene (1) als Luftschiene ausgebildet ist, die einen inneren Führungskanal (2) zur Führung der Ausgießelemente (F), wenigstens einen zum Führungskanal
(2) benachbart angeordneten Luftkanal
(3) und eine Vielzahl von gerichteten Luftdüsen
(4) zwischen dem wenigstens einen Luftkanal (3) und dem Führungskanal (2) aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Transportschiene (1) je nach den örtlichen Verhältnissen beliebig gebogen sein kann.
Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Transportschiene (1) C-förmig gebogen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Transportschiene (1) wenigstens eine Bremseinrichtung für die
Ausgießelemente (F) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Transportschiene (1) wenigstens einen Sensor
(5) zum Detektieren der Anwesenheit eines Ausgießelementes (F) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vereinzelungseinrichtung als Schneckenförderer (6) ausgebildet und dass der Schneckenförderer
(6) mittels einer als Schneckengewinde ausgeführten
Mitnehmernut
(7) ein Ausgießelement (F) in einer Führungsschiene
(8) auf dem Übergabepfad vereinzelt.
Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Mitnehmernut (7) des Schneckenförderers (6) am Anfang eine geringe Steigung aufweist und zum Vereinzeln der Ausgießelemente (F) dient und am Ende eine größere Steigung aufweist, um das darin geführte Ausgießelement (F) zu beschleunigen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schneckenförderer (6) zu Wartungs- oder Reinigungszwecken aus seiner Arbeitsposition in eine Ruheposition schwenkbar ist, wobei gleichzeitig die Zufuhr der Ausgießelemente (F) in Transportrichtung mechanisch blockiert wird.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Übergabeeinrichtung als Nockenband (9) ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
zum Transport eines Ausgießelements (F) jeweils zwei Nocken (9A) vorgesehen sind, die in Transportrichtung vor und hinter dem zu transportierenden
Ausgießelement (F) angeordnet sind.
12. Verfahren zum Zuführen von Ausgießelementen (F) an einen Applikator (A) zum Applizieren dieser Ausgießelemente (F) auf Packungen (P), insbesondere
Karton/Kunststoff-Verbundpackungen für gießfähige Produkte, mit einer
Führungsschiene zur linearen Zuführung von in ihrer Lage ausgerichteten
Ausgießelementen (F), wobei die Ausgießelemente (F) einzeln an eine
Appliziereinheit (29) des Applikators (A) übergeben werden,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausgießelemente (F) vor der Übergabe zunächst mit Hilfe eines Luftstroms befördert und anschließend mittels einer Vereinzelungseinrichtung in
vorgegebenen Abständen einer Übergabeeinrichtung übergeben werden, mit der die Ausgießelemente (F) einzeln den Appliziereinheiten (29) zugeführt werden, dass die Übergabeeinheit als Nockenband (9) ausgebildet ist und dass die Geschwindigkeit des Nockenbandes (9) der Umfangsgeschwindigkeit der Appliziereinheiten (29) des Applikators (A) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Zeitpunkt der Übernahme der Ausgießelemente (F) durch die
Vereinzelungseinrichtung mit dem Zeitpunkt des Auftreffens der mittels
Luftstrom zugeführten Ausgießelemente (F) übereinstimmt.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vereinzelungseinrichtung als Schneckenförderer (6) ausgebildet ist, der die Ausgießelemente (F) einzeln beschleunigt und in einem vorgegebenen Abstand an das Nockenband (9) übergibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Nockenband (9) nach der Übergabe des Ausgießelements (F) an die Appliziereinheit (29) des Applikators (A) nach unten umgelenkt wird.
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