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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Applizieren von Gegenständen an Packungen, Flaschen oder an anderen Objekten, insbesondere von Trinkhalmen an Getränkepackungen oder -flaschen, mit einer die Objekte an einer Applizierstation vorbeitransportierenden Fördereinrichtung, wobei die Applizierstation eine die Gegenstände bereitstellende Vorratseinrichtung sowie mindestens einen zwischen der Vorratseinrichtung und den vorbeitransportierten Objekten beweglichen Applikator aufweist, der mit einem die Hin- und Herbewegung des Applikators bewirkenden Antrieb gekoppelt ist und der die Gegenstände von der Vorratseinrichtung übernimmt und gegen die vorbeitransportierten Objekte bewegt.
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Es ist bekannt, an den Außenseiten von Packungen Gegenstände anzubringen, die dem Endverbraucher die Handhabung der Packung erleichtern. Beispielsweise werden häufig insbesondere kleinere Getränkeverpackungen oder -flaschen zusammen mit einem Trinkhalm vertrieben, der an die Außenseite der Packung oder Flasche angeklebt ist und dem Verbraucher einen Verzehr des Getränkes mit Hilfe des Trinkhalms unmittelbar aus der Packung ermöglicht. In ähnlicher Weise ist es auch bekannt, Verpackungen für verzehrfertige Süßspeisen oder Joghurt mit einem angeklebten Kunststofflöffel aufzuwerten, so dass das in der Verpackung aufgenommene Lebensmittel auch problemlos unterwegs oder in einer Mittagspause verzehrt werden kann.
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Um die Gegenstände, beispielsweise die Trinkhalme an den betroffenen Objekten anzubringen, werden diese in einer entsprechend ausgestalteten Maschine zunächst an einer Klebstoffauftragsstation vorbeigeführt, an der an dem Objekt ein oder mehrere Klebepunkt(e) mit einem geeigneten Klebstoff, insbesondere einem Heißkleber angebracht wird. Unmittelbar im Anschluss wird der zu applizierende Gegenstand in den noch klebefähigen Klebstoff an das Objekt angedrückt, was mit Hilfe einer Applizierstation geschieht, an der die Objekte eins nach dem anderen mittels einer Fördereinrichtung, beispielsweise eines Förderbandes oder eines Rollenförderers vorbeitransportiert werden. Die Applizierstation hat hierzu eine Vorratseinrichtung für die zu applizierenden Gegenstände, beispielsweise mit einem drehschaltbaren Vorratsrad, an dessen Umfang die Gegenstände angeordnet sind und für ihre Anbringung an den Objekten einzeln bereitgestellt werden. Weiter gehört zu der Applizierstation ein zwischen der Vorratseinrichtung und den daneben vorbeitransportierten Objekten beweglicher Applikator, der im Allgemeinen in Form einer schwenkbeweglich angeordneten Applikatorgabel von einem Antrieb hin- und hergeschwenkt wird, wobei er in seiner einen Endposition den zu applizierenden Gegenstand an der Vorratseinrichtung übernimmt und ihn dann nach Ausführen der Schwenkbewegung in die andere Endposition gegen das Objekt in den zuvor aufgetragenen Klebstoff drückt.
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Diese bekannte Technik führt mitunter zu Problemen, nämlich dann, wenn der Abstand der Objekte, die mit einem Trinkhalm oder anderem Gegenstand versehen werden sollen, von der Applizierstation nicht immer derselbe ist und dem Weg entspricht, den der Applikator zwischen seinen beiden Endpositionen ausführt. Wenn der Abstand eines vorbeitransportierten Objekts zur Applizierstation kleiner ist als durch den vom Applikator zurückgelegten Weg vorgesehen, wird das betreffende Objekt durch die quer zu dessen Transportrichtung erfolgende Bewegung des Applikators bei dem Appliziervorgang seitlich beaufschlagt, wodurch es im ungünstigsten Fall dazu kommen kann, dass das Objekt auf der Fördereinrichtung infolge des vom Applikator ausgeübten Bewegungsimpulses umkippt und hierdurch eine Störung im Betriebsablauf der Maschine verursacht. Das Hauptproblem besteht bei einer solchen Situation jedoch darin, dass das Objekt, an dem ein Trinkhalm oder anderer Gegenstand angebracht werden soll, im Allgemeinen flexibel ist und einfedert, wenn der Applikator den Gegenstand mit zu großer Auslenkung an den Behälter o. dgl. anlegt. Sobald dann der Applikator sich von dem Objekt wieder wegbewegt, federt dieses wieder aus und es kann dazu kommen, dass der Trinkhalm oder andere Gegenstand infolge der sprunghaften Ausfederbewegung wieder vom Objekt abfällt.
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Sollte das vorbeibewegte Objekt andererseits einen zu großen Abstand von der Applizierstation haben, während es an dieser vorbeibefördert wird, kann es dazu kommen, dass der den Gegenstand tragende Applikator gar nicht so nahe an das Objekt heranreicht, dass der Gegenstand übergeben werden kann.
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Es müssen daher bei den bekannten Vorrichtungen erhebliche Anstrengungen unternehmen werden, um sicherzustellen, dass der Abstand der vorbeibewegten Objekte von der Applizierstation immer konstant ist. Selbst in diesem Falle kann es zu Betriebsstörungen kommen, nämlich dann, wenn ein vorbeibewegtes Objekt in seiner Form von einer Standardgestaltung abweicht, beispielsweise eine Ausbeulung oder dgl. aufweist, in deren Bereich der Applikator bei seiner Bewegung dann anschlägt und das Objekt hierdurch umwirft. Zu derartigen Abweichungen der Objekte von einer Standardgestaltung kommt es insbesondere bei Getränkeverpackungen infolge unterschiedlicher Füllgrade der Behältnisse und/oder variierender Materialdicken immer wieder.
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Aufgabe der Erfindung ist es, diese Probleme zu beheben und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die – in Grenzen – Abweichungen in Lage und Form der vorbeibewegten Gegenstände ohne Einfluss auf die Betriebssicherheit der Vorrichtung zulässt.
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Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, dass der Applikator unter Zwischenschaltung eines elastischen Ausgleichselements mit dem Antrieb gekoppelt ist.
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Das elastische Ausgleichselement, bei dem es sich vorzugsweise im Wesentlichen um mindestens eine Feder handeln kann, bewirkt, dass der Applikator nicht starr mit seinem Antrieb verbunden ist und somit die vom Antrieb vorgegebene Hin- und Herbewegung nicht zwangsweise vollständig mitmachen muss, sondern dass je nach Größe und Lage des vorbeibewegten Objekts ein Teil der vom Antrieb vorgegebenen Bewegung durch das Ausgleichselement kompensiert wird. Bei Verwendung der bevorzugt als Ausgleichselement eingesetzten Feder erfolgt dies dadurch, dass diese zwischen dem Applikator und seinem Antrieb gespannt wird, sobald der den Trinkhalm oder anderen Gegenstand tragende Teil des Applikators in Kontakt mit dem Objekt, an dem der Gegenstand angebracht werden soll, gelangt und der Antrieb selbst noch nicht seine eine Endstellung erreicht hat, in der sich seine Bewegungsrichtung wieder umkehrt. Es ist hierdurch möglich, den Antrieb so einzustellen, dass der Gesamtweg, den der Applikator theoretisch ausführen kann, größer ist, als dies für die in einem gewünschten Abstand vorbeitransportierten Objekte erforderlich wäre und so bemessen wird, dass der Applikator in jedem Fall auch noch die Objekte erreicht, die in einem theoretisch größtmöglichen Abstand von der Applizierstation an dieser vorbeitransportiert werden. Im Regelfall kompensiert also das Ausgleichselement einen Teil der Bewegung des Antriebes; bei maximaler Auslenkung des Applikators bei einem seitlich nach außen versetzten, vorbeibewegten Objekt wird das elastische Ausgleichselement nicht oder jedenfalls nur in einem geringeren Maße beaufschlagt und hierdurch zu keiner oder nur einer entsprechend geringeren Verstellung des Applikators relativ zu seinem Antrieb führen.
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Das Ausgleichselement speichert bei seiner elastischen Verformung einen Teil der vom Antrieb eingebrachten Bewegungsenergie und stellt dadurch sicher, dass der Applikator den anzubringenden Gegenstand nicht schlagartig gegen das Objekt drückt, sondern eine vergleichsweise sanfte Übergabe mit wenig Kraft erfolgt, so dass die Packung oder dgl. nicht seitlich auf der Fördereinrichtung versetzt oder eingedrückt wird. Um die Vorrichtung für verschiedene Gegenstände und/oder Objekte optimal anpassen zu können, kann es vorteilhaft sein, das Ausgleichselement auswechselbar zwischen Applikator und Antrieb anzuordnen und so die Federrate bzw. den Elastizitätsmodul des Ausgleichselements für den jeweiligen Anwendungsfall zu verändern.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist es möglich, dass der Antrieb einen um eine Schwenkachse oszillierend antreibbaren Haltekopf aufweist, an dem der Applikator mit Hilfe des Ausgleichselements elastisch so gelagert ist, dass er zumindest in einer Ebene rechtwinklig zur Schwenkachse relativ zum Haltekopf begrenzt beweglich ist. Dabei kann die Anordnung bevorzugt so getroffen sein, dass der Applikator am Haltekopf um eine zur Schwenkachse zumindest im Wesentlichen parallele Ausgleichsachse schwenkbeweglich gelagert ist und sich über das elastische Ausgleichselement am Haltekopf abstützt. Auf diese Weise lässt sich konstruktiv besonders einfach die elastische Aufhängung des Applikators gegenüber dem Antrieb realisieren. Der Applikator kann einfach auf die Ausgleichsachse aufgesteckt und von dieser auch wieder abgezogen werden, beispielsweise wenn es gewünscht wird, das verwendete Ausgleichselement gegen ein solches mit einer anderen Federzahl auszutauschen.
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Vorzugsweise ist der Haltekopf mit einem Anschlag versehen, gegen den der Applikator unter Wirkung einer vom Ausgleichselement ausgeübten Vorspannkraft vorgespannt ist. In Anlage an den Anschlag hat der Applikator eine relativ zum Antrieb definierte Lage, um die anzubringenden Gegenstände von der diese bereitstellende Vorratseinrichtung in seiner einen Endstellung zuverlässig übernehmen zu können. Bei seiner Bewegung in Richtung auf das Objekt, an dem der übernommene Gegenstand angebracht werden soll, wird der Applikator zunächst weiterhin unter der Vorspannung des Ausgleichselementes gegen den Anschlag gedrückt gehalten, kann sich aber dann von diesem unter elastischer Verformung des Ausgleichselementes entgegen der vom Antrieb zu diesem Zeitpunkt ausgeübten Bewegungsrichtung abheben, wenn er in Kontakt mit der Getränkepackung einem anderen Objekt kommt, an das der zuvor übernommene Trinkhalm oder andere Gegenstände angebracht werden soll.
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Zwischen dem Applikator und dem Anschlag kann ein Dämpfungselement vorgesehen sein, das dafür Sorge tragen kann, dass der Applikator nicht unter der Wirkung einer zu großen Vorspannkraft oder Federkraft schlagartig wieder gegen den Anschlag geschwenkt wird, wenn der Antrieb seine Bewegungsrichtung umgekehrt und den Applikator zurück in Richtung auf die Vorratseinrichtung bewegt. Das Dämpfungselement kann vorzugsweise im Wesentlichen aus einer Feder bestehen, die bei der Bewegung des Applikators in Richtung auf den Anschlag zunehmend gespannt wird und hierdurch einen Teil der auf den Applikator von dem Ausgleichselement wirkenden Kräfte aufnimmt und somit die Bewegung des Applikators etwas verlangsamt.
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Insbesondere für Anwendungsfälle, bei denen längere Gegenstände, beispielsweise längere Trinkhalme an einer Verpackung, Flasche oder dgl. angebracht werden sollen und/oder in Fällen, in denen das den Gegenstand aufnehmende Objekt keine ebene, insbesondere vertikale Außenfläche aufweist und eine Applikation gegebenenfalls auch mit mehreren Klebepunkten zu erfolgen hat, ist es möglich, mehrere Applikatoren an einem gemeinsamen Haltekopf anzuordnen, die dann unabhängig voneinander gegenüber dem Haltekopf mit Hilfe von mehreren elastischen Ausgleichselementen begrenzt beweglich gelagert sind. Hierdurch ist es möglich, die mehreren Applikatoren unterschiedlich weit gegen die Verpackung, Flasche oder dgl. anzustellen, obgleich der gemeinsame Antrieb für alle Applikatoren ein- und dieselbe Amplitude/Auslenkung hat. Sobald ein erster der mehreren Applikatoren in Anlage mit dem Objekt kommt und dabei den zu applizierenden Gegenstand gegen die Außenfläche des Objekts drückt, verhindert das elastische Ausgleichselement eine Weiterbewegung dieses einen Applikators, während der oder die anderen Applikatoren bei Weiterbewegung des Haltekopfes dessen Bewegung mitmachen, bis auch sie in Anlage mit dem Objekt gelangen und dann auch an ihrem jeweiligen Kontaktbereich mit dem Objekt den Gegenstand gegen dieses in zuvor aufgetragene Klebepunkte drücken. Indem also jedem Applikator ein eigenes elastisches Ausgleichselement zugeordnet ist, wird die Auslenkung eines jeden Applikators automatisch korrekt auf das erforderliche Maß eingestellt und beschränkt, so dass sichergestellt werden kann, dass trotz gleichbleibender, für alle Applikatoren identischer Auslenkung des Haltekopfes die Applikatoren die Verpackung, Flasche oder dgl. zuverlässig erreichen, ohne jedoch einen zu großen Weg auszuführen und hierdurch das Objekt seitlich zu verschieben und/oder eindrücken.
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Die Vorratseinrichtung kann wie bereits angedeutet ein drehschaltbares Vorratsrad aufweisen, an dessen Umfang die zu applizierenden Gegenstände angeordnet sind und bei Weiterschaltung des Vorratsrades in den Wirkungsbereich des oder der Applikatoren gelangen. Die Schwenkbeweglichkeit des oder der Applikatoren relativ zum Antrieb bzw. dessen Haltekopf kann in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung beispielsweise in einem Winkelbereich von 1 bis 10° liegen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, worin eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand eines Beispiels näher erläutert wird. Es zeigt:
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1 eine schematische, vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Draufsicht; und
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2 den Gegenstand der 1 in einem Schnitt längs der Linie II-II.
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Die Zeichnung zeigt eine in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete Vorrichtung, die dazu dient, Gegenstände, nämlich Trinkhalme 11 an einer Außenseite 12 von Objekten, im vorliegenden Beispiel an Getränkepackungen 13 anzubringen.
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Die Vorrichtung 10 weist eine Applizierstation 14 auf, an der die Getränkepackungen 13 mit Hilfe einer Fördereinrichtung vorbeibewegt werden, die in der 1 schematisch durch den Pfeil 15 angedeutet ist. Die Applizierstation 14 weist eine die Trinkhalme bereitstellende Vorratseinrichtung 16 mit einem drehschaltbaren Vorratsrad 17 auf, an dessen Umfang die zu applizierenden Trinkhalme 11 in Haltenuten 18 angeordnet sind und beim Weiterschalten des Vorratsrades einer nach dem anderen zu einer Übergabestelle 19 gebracht werden. Zu der Applizierstation gehört ferner eine Einrichtung 20, mit deren Hilfe die Trinkhalme von der diese einzeln bereitstellenden Vorratseinrichtung 16 an der Übergabestelle 19 aus dem Vorratsrad 17 entnommen und an die Außenseite 12 der Getränkepackung 13 überführt werden. Die Einrichtung 20 besteht im Wesentlichen aus einem Antrieb 21 mit einem um eine Schwenkachse 22 oszillierend antreibbaren Haltekopf, an dem wiederum in unterschiedlichen Höhen drei Applikatoren 24 um eine zur Schwenkachse 22 parallele Ausgleichsachse 25 schwenkbeweglich gelagert sind. Dabei ist die Anordnung so getroffen, dass die Applikatoren 24 jeweils unter Zwischenlage eines elastischen Ausgleichselements in Form von Ausgleichsfedern 26 mit dem Antrieb 21 gekoppelt sind, indem sie sich über die Ausgleichsfedern 26 an dem Haltekopf 23 abstützen. Damit die Ausgleichsfedern 26 eine seitliche Führung erhalten und nicht ausknicken können, sind sie in am Haltekopf und einem seitlichen Schenkel der Applikatoren vorgesehenen Führungs-Sacklochbohrungen 27 bzw. 28 aufgenommen.
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Die Applikatoren werden unter der Druckkraft der unter Vorspannung eingebauten Ausgleichsfedern gegen am Haltekopf 23 ausgebildete Anschläge 29 gedrückt gehalten, wobei zwischen den Anschlägen 29 und den gegenüberliegenden Schenkeln 30 der Applikatoren wirksame Dämpfungselemente 31, die bei dem dargestellten, beschriebenen Ausführungsbeispiels aus kleinen Druckfedern bestehen, die von den Ausgleichsfedern ausgeübte Vorspannkraft gedämpft und hierdurch vermieden wird, dass die Applikatoren sich schlagartig mit ungewollt hoher Geschwindigkeit/Anpresskraft an dem jeweiligen Anschlag anlegen.
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Während sich die Applikatoren und der Haltekopf, an dem sie gelagert sind, bei der Übernahme eines Trinkhalmes vom Vorratsrad 17 und der seitlichen Zufuhrbewegung quer zur Transportrichtung 15 die oszillierende Hin- und Herbewegung der Schwenkachse 22 gemeinsam ausführen, wird die Bewegung der Applikatoren in dem Moment beendet, indem diese – unter Zwischenlage des zur applizierenden Trinkhalms – in Kontakt mit der Außenseite 12 einer Getränkepackung kommen, an welcher der Trinkhalm an zuvor an der Getränkepackung angebrachten Klebepunkten angeklebt werden soll. Der jeweils mit dem Trinkhalm an der Getränkepackung anschlagende Applikator hebt dann nämlich von dem Anschlag 29 am Haltekopf ab und drückt die an ihm angreifende Ausgleichsfeder 26 in den Führungs-Sacklochbohrungen 27, 28 zusammen, so dass sich die weitergehende Bewegung des Haltekopfes nicht auf die gerade an der Übergabestelle vorbeigehende Getränkepackung auswirkt und diese insbesondere keinen durch den Antrieb verursachten, quer zur Transportrichtung 15 wirkenden Impuls erhält, der zu einer Beschädigung der Verpackung oder deren Eindrücken führen könnte.
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Man erkennt in 1, dass die Applikatoren relativ zum Haltekopf um einen Winkelbetrag α um die Ausgleichsachse 25 herum schwenkbeweglich sind, der am freien Ende 32 der Applikatoren ausreicht, den maximalen seitlichen Versatz auszugleichen, mit dem die Getränkepackungen an der Applizierstation im Vergleich zu einer Solllage vorbeigeführt werden können. Die Amplitude der vom Antrieb ausgeführten, hin- und hergehenden Bewegung kann also vergleichsweise groß gewählt werden, um sicherzustellen, dass auch solche Verpackungen von den Applikatoren erreicht und mit einem Trinkhalm versehen werden können, die in einem verhältnismäßig großen Abstand an der Applizierstation vorgeführt werden. Trotz der vergleichsweise großen Auslenkung, die der Antrieb hat, muss nicht befürchtet werden, dass eine Verpackung, die vergleichsweise nah an der Applizierstation vorbeigeführt wird, durch die (große) Auslenkbewegung beschädigt oder eingedrückt wird, was in der Vergangenheit oft dazu geführt hat, dass der anzubringende Trinkhalm durch ein anschließendes Ausfedern des eingedrückten Bereichs der Verpackung nach dem Abheben des Applikators von der Verpackung wieder abgeworfen wurde. Mit der Erfindung erfolgt aufgrund der elastischen Aufhängung der Applikatoren am Antrieb automatisch ein Ausgleich der über das erforderliche Maß erforderlichen Bewegung des freien Endes 31 der Applikatoren, sobald diese in Kontakt mit der Getränkepackung kommen.
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Die Erfindung schafft somit mit einfachen, wartungsarmen Mitteln die Voraussetzung für einen störungsfreien Betrieb der Maschine, ohne dass es erforderlich ist, den Abstand der vorbeilaufenden Getränkepackungen von der Applizierstation immer exakt auf dasselbe Maß einzustellen, wozu in der Vergangenheit aufwendige Führungseinrichtung erforderlich waren.
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Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern dass verschiedene Änderungen und Ergänzungen möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So ist beispielsweise nicht zwingend erforderlich, zur Betätigung des Applikators oder der Applikatoren einen um eine Achse schwenkbaren Antrieb zu verwenden, sondern es wäre auch ein translatorischer Antrieb oder ein Exzenterantrieb denkbar. Die Auslösung der Antriebsbewegung kann beispielsweise mit Hilfe von Sensoren erfolgen, beispielsweise Lichtschranken, welche die Position eines Objektes, an dem ein Gegenstand angebracht werden soll, feststellen und zum richtigen Zeitpunkt den Antrieb auslösen, um die Übergabebewegung des Applikators für den zu applizierenden Gegenstand auszulösen. Die Ausgleichsachse kann auch mit der Schwenkachse zusammenfallen.
