-
Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zur Montage und Verpackung einer Duftspendeeinrichtung.
-
Aus dem Stand der Technik sind Duftspendeeinrichtungen
bekannt, so etwa aus der europäischen
Patentanmeldung
EP
0 716 858 B1 die verdeutlicht, wie bei einer solchen bekannten
Duftspendeeinrichtung das als Filzvlies realisierte Trägerelement
von einem als Spritzgussteil gebildetes Rahmenelement (Filzträger) gehalten
wird und diese Anordnung dann von zwei (geeignet gedruckten) Papphüllen mit
seitlichen Auslässen
sowie Öffnungen
im oberen und unteren Schmalseitenbereich überzogen ist. Damit entsteht
prinzipiell eine Anordnung vergleichbar der
2, welche lediglich eine Hülle
15 sowie
ein darin aufgenommenes Rahmenelement
13 zum Tragen des
geeignet getränkten
Filzes umhüllt.
-
Insbesondere jedoch eine aus der
europäischen
Patentanmeldung
EP
0 716 858 B1 bekannte Duftspendevorrichtung mit einem vergleichsweise komplizierten
Aufbau aus Rahmenelement, Filz-Trägerelement, doppeltem Hüllelement
und ansitzender Halterung erweist sich als außerordentlich problematisch
in der automatisierten Fertigung, dies vor dem Hintergrund, dass
es sich bei Duftspendeeinrichtungen der vorliegenden Art um hochvolumig
herzustellende, niedrigpreisige Produkte handelt, die insbesondere
auch aufgrund ihrer prinzipiell beliebig bedruckbaren Hülle die
Eignung zu einem zu Werbezwecken einzusetzenden Produkt aufweist.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es daher, eine Vorrichtung zur Montage und Verpackung einer
Duftspendeeinrichtung herzustellen, wobei die Duftspendeeinrichtung
prinzipiell dieselbe Außenform
wie in der
EP 0 716
858 B1 beschrieben aufweisen soll und hinsichtlich der
Duftspendeeigenschaften vergleichbar ist, jedoch, wie im weiteren
dann zu beschreiben. sein wird, für die erfindungsgemäße automatisierte
Montage und Verpackung modifiziert ist.
-
Die Aufgabe wird durch die Vorrichtung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
-
In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise sorgt
die vorliegende Vorrichtung dafür,
dass ein montagetechnisch komplexes Produkt, nämlich eine Duftspendeeinrichtung,
die nicht nur aus kompliziert handzuhabenden Einzelteilen zusammenzusetzen ist,
sondern zudem auch noch des Eindosierens chemischer Wirkstoffe bedarf,
in vollautomatisierter und damit großserientauglicher Weise zusammengefügt werden
kann, ohne dass es aufwendiger manueller Bearbeitungseingriffe bedarf.
So sorgen insbesondere die einzelnen verwendeten Montagemittel dafür, dass
kritische Schritte, wie etwa das Vereinzeln, das Zuführen des
Rahmenelementes in der richtigen Lage, das Einsetzen eines filzartigen
Trägerelementes sowie
das dosierte Tränken
desselben, das Aufsetzen einer (Papp-) Hülle mittels eines Spreiz- und Durchziehvorganges
oder das Einbringen einer punktgenauen Stanzung, mit höchster Präzision und ohne
manuelle Eingriffe durchgeführt
werden können.
Dabei sorgen bevorzugte Ausführungsformen der
Erfindung, so etwa eine Vereinzelungseinheit mittels Rüttelstrecke,
dafür,
dass Betriebsstörungen,
wie sie typischerweise etwa durch Verhaken der komplex strukturierten
Rahmenelemente entstehen können, wirksam
verhindert werden. Auch ermöglicht
es die vorliegende Erfindung weiterbildungsgemäß, werbewirksame Einlageblätter (Bons)
zu verwenden, wobei auch diese komplexe Handhabungsaufgabe im Rahmen
der vorliegenden Erfindung betriebssicher umgesetzt wird.
-
Generell erweist sich der Einsatz
von Vakuum- bzw. Unterdrucktechnik als besonders bevorzugt, sobald
es um das Fördern,
Spreizen oder Heben von Werkstückelementen
mit planer Oberfläche, etwa
den Bons, der Hülle
oder dem Filzelement, geht.
-
Als konstruktiv besonders günstig hat
es sich herausgestellt, einen zentral drehbar angetriebenen Teller
vorzusehen, um die zu verpackende Duftspendeeinheit nacheinander
den erfindungsgemäßen Bearbeitungsstationen
zuzuführen;
alternativ liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, eine geeignet ausgebildete
lineare Förderstrecke
vorzusehen.
-
Im Ergebnis wird durch die vorliegende
Erfindung in überraschend
weitgehender Weise eine komplexe Behandlungs-, Montage- und Verpackungsaufgabe
gelöst,
die insbesondere auch herstellungstechnisch komplexe Produkte wie
die im Rahmen der vorliegenden Erfindung einzusetzenden Duftspendevorrichtungen
der vollautomatischen Herstellung zugänglich macht.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Figuren;
von diesen zeigen
-
1:
eine Draufsicht auf die Vorrichtung zur Montage und Verpackung einer
Duftspendeeinrichtung gemäß einer
ersten, bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung (best mode) mit zusätzlich gezeigter, vorgeschalteter
Vorrichtung zum Zuführen
und Vereinzeln von Rahmenelementen gemäß Anspruch 2 (Bezugszeichen 40)
sowie nachgeschalteter Verpackungseinheit 36;
-
2:
zwei Außenansichten
der gemäß der vorliegenden
Erfindung montierten Duftspendeeinrichtung;
-
3:
Ansichten einer erfindungsgemäßen Halteeinrichtung
(Werkstückträger) zur
Aufnahme des Rahmenelements mit schematisch gezeigtem Rahmenelement;
-
4:
eine Ansicht der sechsten Montagemittel für das Zuführen von blattförmigen Einlageelementen
(Bons), Bezugszeichen 14, 16 gemäß 1;
-
5:
eine Ansicht der ersten Montagemittel mit schematisch gezeigtem
Rahmenelement 13 zum automatisierten Zuführen der
Rahmenelemente zu den Halteeinrichtungen 11 auf der Fördereinheit 12 (Rahmenelement
als Filzträger);
-
6:
eine Draufsicht auf die zweiten Montagemittel (20) (Filzmagazin)
zum Zuführen
des Trägerelements
(Filz) zu einem Rahmenelement (Filzträger) sowie zum Einlegen bzw.
Einpressen des Filzes darin;
-
7:
eine Seitenansicht der dritten Montagemittel zum Einbringen und
Dosieren des Duftwirkstoffes (Bezugszeichen 24 in 1);
-
8:
eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Einlegen bzw. Zuführen der
Hülle 15 als
Teil der vierten Montagemittel;
-
9:
eine Seitenansicht einer Stanzeinheit als Teil der vierten Montagemittel,
zusätzlich
zum Entfernen von Stanzresten aus der Hülle;
-
10:
eine Seitenansicht einer Einrichtung zum Einziehen des Rahmenelements
in die Hülle
als Teil der vierten Montagemittel;
-
11:
eine Ansicht der fünften
Montagemittel zum Entnehmen des mit der Hülle versehenen und fertig montierten
Rahmenelements aus der Halteeinrichtung und
-
12:
eine Seitenansicht der vorgeschalteten Vereinzelungsstation 40 gemäß 1.
-
Die 1 verdeutlicht,
wie die verschiedenen Aspekte und Funktionskomponenten der Erfindung,
die in den weiteren Figuren mit zusätzlichen Ansichten im Detail
gezeigt sind, zum Erreichen des komplexen Verpackungsvorganges miteinander
zusammenwirken: Die sechsten Montagemittel 14 mit zugehörigem Magazin 16,
vgl. auch die Detailansicht in 4,
für blattförmige Einlageelemente
(Bons) beginnen den Montagezyklus, indem ein entsprechender Bon
in eine Halteeinrichtung (einen Werkzeugträger) 11 des Tellers 12 eingelegt
wird; wie aus der 1 und
der Draufsicht auf den Teller 12 erkennbar ist, trägt dieser
insgesamt acht in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Halteeinrichtungen 11.
-
In Förderrichtung (durch Drehung
des Tellers 12 in Richtung des Uhrzeigersinns der 1) folgt auf die Station 14 das
automatisierte, taktweise Zuführen
von vereinzelten Rahmenelementen 13 (Filzträgern) mittels
der ersten Montagemittel 18; die Filzträger 13 werden von
der Einheit 40, die zum besseren Vereinzeln der geschütteten Produkte
eine Rüttelstrecke
sowie eine langgestreckte Pufferstrecke aufweist, bereitgestellt,
so dass die Einheit 18 ein Rahmenelement geeignet in eine
Halteeinrichtung 11 des Tellers 12 einlegen kann.
-
Eine im Uhrzeigersinn folgende Zuführungseinheit
(zweite Montagemittel) 20 zum Zuführen des Trägerelements (Filzes) sorgt
dann für
das Positionieren und Fixieren eines geeignet bemessenen Filzstücks im Rahmenelement 13;
das Filzstück
(Trägerelement)
wird einem zugehörigen
Magazin 22 entnommen.
-
Auf der Tellereinheit 12 ist
eine Dosiereinheit 24 für
in einem Vorratsbehälter 25 enthaltenen
Duftwirkstoff vorgesehen, welche unmittelbar das Trägerelement
mit einer vorbestimmten Menge des Duftwirkstoffes beaufschlagt (dritte
Montagemittel).
-
Es folgen in Richtung des Uhrzeigersinns
die vierten Montagemittel zum Aufsetzen der Hülle auf das Rahmenelement,
und zwar in Form einer Einheit 26 zum Zuführen einer
aus einem Magazin 28 entnommenen Hülle, zum nachfolgenden Ausstanzen bzw.
Entfernen eines Stanzrests aus der Hülle mittels Einheit 30 zum
Verbessern der Verbindung zwischen Hülle und Rahmenelement sowie
in der Prozessfolge nachfolgend eine Einheit 32 zum eigentlichen
Einführen
des Rahmenelements in die Hülle
mittels eines Durchgriffs durch die gespreizte Höhe.
-
Eine so fertig montierte Duftspendeeinrichtung
wird mittels einer in der Prozessfolge entsprechend nachfolgend
angeordneten Einheit 34 von der Fördereinheit 12 (Teller)
entnommen und einer nachgeschalteten, ansonsten bekannten Verpackungseinheit 36 zugeleitet,
welche in ansonsten bekannter Weise die fertig montierte Duftspendeeinrichtung
mittels eines kontinuierlichen Schlauchbeutels verpackt und zum
Weitertransport bereitstellt.
-
Im Ergebnis entsteht die in 2 in der Außenansicht
gezeigte Anordnung, wobei durch die erfindungsgemäße Vorrichtung
das in der Hülle 15 sitzende
Rahmenelement (zusammen mit dem darin gehaltenen, getränkten Filzelement
sowie einem zu Anfang eingelegten Papierbon) gehalten ist und nunmehr
an dem gezeigten Griffansatz des Rahmenelements 13 durch
einen Benutzer geeignet befestigt werden kann.
-
Im weiteren werden anhand der 3 bis 12 weitere konstruktive Deteils der vorliegenden
Erfindung bzw. des dargestellten Ausführungsbeispiels deutlich.
-
So verdeutlicht die 3 in der Draufsicht sowie in einer Querschnittsansicht
die konstruktive Realisierung der auf dem Teller in Umfangsrichtung verteilt
vorgesehenen Halteeinrichtungen 11. Diese sind langgestreckt
und gabelförmig
ausgebildet, wobei endseitig ein Rahmenelement (Filzträger) 13 einlegbar
ist, wie aus der 3(a) erkennbar
ist. Am gegenüberliegenden
Ende ist ein Längsabschnitt 19 vorgesehen,
auf welchen dann die in einer späteren Bearbeitungsstufe
mit dem Filzträger 13 zusammenzuführende Hülle aufsetzbar
ist. Die Querschnittsansicht in 3(b) entlang
der Schnittlinie III-III in 3(a) verdeutlicht
eine mehrstufige Aufnahme mit einem ersten Absatz 42 zum
Führen
und Halten der Rahmenelemente 13 sowie einem darunterliegenden,
schmaleren zweiten Absatz 44 zum Einlegen von Coupons bzw.
Bons, wie nachfolgend beschrieben wird.
-
Konkret verdeutlicht die 4 in der Draufsicht die
Realisierung und Funktionsweise des Magazins 16 zum Aufnehmen
von in die Duftspendeeinrichtung einzulegenden blattförmigen Einlageelementen
(Bons), wobei das Magazin 16, wie in 4 gezeigt, ein rotatorisch aufgebautes
Magazin in einer Anordnung aus insgesamt sechs Schachtelementen 46 ist,
welche in ansonsten bekannter Weise zum Aufnehmen von Coupon- bzw.
Couponstapeln ausgebildet sind und an die typischerweise mittels
einer Vakuumsaugereinheit realisierte Entnahme- und Zuführstation 14 (sechste
Montagemittel im Sinne der Erfindung) bewegt werden.
-
Die 5 verdeutlicht
in der Seitenansicht die Zuführeinheit 18 zum
automatisierten, taktweisen Zuführen
der vereinzelten Rahmenelemente 13 (Filzträger), wobei
diese, wie in der 5 oben
gezeigt, vereinzelt entlang einer linearen Förderstrecke 48 bereitgestellt
werden. Ein Kipp- und Schwenkarm 50 bewirkt dann das Entnehmen,
Kippen (d. h. Drehen um einen Viertelkreis) in der Bildebene der 5 sowie ggf. das axiale
Drehen um 180°,
so dass dann, wie in der 5 links
gezeigt, ein jeweiliges betreffendes Rahmenelement 13 in
eine zugeordnete Halteeinrichtung 11 auf dem Teller 12 eingelegt
werden kann; dies erfolgt in ansonsten bekannter (in den Figuren
nicht näher
gezeigter) Weise mittels einer Zangeneinheit.
-
Die 6 zeigt
in der Draufsicht das Filzmagazin 22 (als Teil der zweiten
Montagemittel), wobei auch die einzelnen, blattweise geschnittenen
Filzstücke
(auch als Trägerelemente
bezeichnet) gestapelt in Schachtelementen 52 des Magazins 22 vorliegen und
geeignet zur Entnahme mittels der Zuführeinheit 20 in Position
gedreht werden können.
Genauer gesagt erfolgt auch diese Entnahme über eine Vakuumförderung
bzw. eine bevorzugt mittels Griffzangen realisierte Mechanik, wobei
die Zuführungseinheit 20 dann
dafür sorgt,
dass das so dem Magazin entnommene Filzblättchen mit einem leichten Druch
in das betreffende Rahmenelement 13 eingesetzt werden kann;
gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
wird dieses dann von (in den Figuren nicht näher gezeigten) Vorsprüngen, welche
an das betreffende Rahmenelement angeformt sind, in Position gehalten.
-
Die 7 zeigt
in der Seitenansicht die Dosiereinheit 24, welche, vgl. 1, im dargestellten Ausführungsbeispiel
auf dem Teller 12 vorgesehen ist. Konkret besteht diese
Dosiereinheit 24 aus einer sich senkrecht erstreckenden
Führung 54,
an welcher ein Dosierkopf 56 bewegbar gehalten ist; der Dosierkopf 56 besitzt
einen Ansatz 58 für
einen (nicht gezeigten) Schlauch zum Vorratsbehälter 25, wobei der
Schlauch über
ein Dosierventil 60 angekoppelt ist. Zu dosierender Wirkstoff
wird dann mittels einer Sprühdüse 62 auf
das Filzstück
(Trägerelement)
gebracht, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel am Dosierkopf 56 zusätzlich eine
schematisch gezeigte Fotosensoreinheit 64 gebildet ist,
welche Tropfenbildung am Auslass der Sprühdüse 62 überwacht
und eine entsprechende Regelung der Wirkstoffzuführung bewirkt.
-
8 verdeutlicht,
wiederum in der Draufsicht, die Magazineinheit 28 für Hüllen 15 (vgl. 2), wobei diese Hüllen wiederum
in dem Rund- bzw. Revolvermagazin 28 in einzelnen Schachelementen 66 gestapelt
sind. Durch die Zuführeinheit 2b (als
Teil der vierten Montagemittel im Sinne der Erfindung) wird eine
betreffende Hülle 15 mittels
einer Vakuum-Saugereinheit entnommen und auf den zugeordneten langgestreckten
Bereich der Halteeinheit 11 (vgl. 3) aufgesetzt.
-
Den vierten Montagemitteln unmittelbar nachgeschaltet
ist die Stanzeinheit 30 samt Stanzrückstanzentfernung, wobei diese
Einheit in der 9 in
der Seitenansicht gezeigt ist: An einer Vertikalführung 68 gehalten
ist ein Stanzkopf 70 mit einem einen geeigneten Stempel
aufweisenden Oberwerkzeug 72, welcher, durch einen gezeigten
Werkzeugträger 11 hindurch,
zum Zusammenwirken mit einem Unterwerkzeug 74 ausgebildet
ist. Das Unterwerkzeug 74 weist einen mit einer geeigneten
Saugeinrichtung verbundenen Absaugkanal für Stanzrückstände auf.
-
Die 10 zeigt
in der seitlichen Ansicht die Einführungseinheit 32 zum
Einführen
des Rahmenelements (mit innenliegendem Bon sowie Filzblättchen)
in eine Hülle 15:
Das Rahmenelement 13 ist, wie in der 3 gezeigt, in der Halteeinrichtung 11 gehalten;
gleichzeitig sitzt eine Hülle 15 am
entgegengesetzten Ende der Halteeinrichtung 11. Eine in der 10 horizontal bewegbare
Zange 76 ist nun so ausgebildet, dass sie vom hüllenseitigen
Bereich der Halteeinrichtung 11 (d. h. durch den Längsabschnitt 19 hindurch)
durchgreifen und das Rahmenelement 13 fassen kann; ein
Rückziehen
der Zange 76 im Eingriffszustand (d. h. Bewegung nach rechts
in der 10) führt dann
dazu, dass ein betreffendes Rahmenelement 13 in die zugehörige Hülle 15 eingezogen
wird, so dass die Anordnung der 2 entsteht. Hierfür ist es
wichtig, dass die Hülle 15 so
gespreizt wird, dass die Zangeneinheit 76 durchgreifen
kann; dies geschieht mit Hilfe eines Paares einander gegenüberstehender
Vakuumeinheiten 78, welche in geeigneter Weise in vertikale
Richtung angetrieben sind.
-
Nach Abschluss des beschriebenen
Einzugvorganges sorgt dann ein Stempelpaar 80 dafür, dass
die mittels der Einheit 30 erzeugte Ausstanzung über einen
geeignet am Rahmenelement 13 angeformten Vorsprung gedrückt wird,
so dass insoweit Hülle 15 und
Rahmenelement 13 gegen Verschieben (bzw. unbeabsichtigtes
Lösen)
gesichert sind; das Einführen
des Vorsprunges in die Ausstanzung geschieht durch entsprechendes
aufeinandergerichtetes Antreiben der dem Stempelpaar 80 zugeordneten Betätigungsarme
der in 10 gezeigten
Einheit 32.
-
Die 11 verdeutlicht
als abschließende, mit
dem Teller 12 zusammenwirkende Bearbeitungsstation die
Funktionsweise der Entnahmeeinheit 34: Eine auf der Halteeinrichtung
gehaltene, in der vorbeschriebenen Weise durch Zusammenführen von
Hülle 15 und
Rahmenelement 13 montierte Duftspendeeinrichtung wird mittels
einer Vakuumsaugeeinheit 82 abgenommen und einer Linearfördereinheit 84 zugeführt; diese
stellt dann die verpackungsfertig montierten Luftspendeeinheiten
einer in ansonsten bekannter Weise realisierten Schlauchbeutel-Verpackungseinheit 36 bereit.
-
Abschließend verdeutlicht die 12 in der Seitenansicht
die eingangsseitige Zuführung
und Vereinzelung der Rahmenelemente 13; diese Einheit ist
den ersten Montagemitteln (5)
vorgeschaltet.
-
Konkret erfolgt die Zuführung und
Vereinzelung, indem in einen Bunker 86 lose geschüttet vorhandene
Rahmenelemente 13 über
ein Transportband auf eine Rüttelwanne 88 gebracht
werden, von welcher dann einzelne Rahmenelemente auf eine lineare
Vereinzelungsstrecke 48 eingefördert werden. Die lineare Förderstrecke 48 mündet dann
in die Einheit 18, wie in 5 gezeigt.
-
Die vorliegende Erfindung ermöglicht daher in
eleganter und vollständig
automatisierter Weise die Herstellung eines vergleichsweise komplexen, auch
chemisch behandelten Produkts und ermöglicht damit vor allem eine
drastische Senkung von Produktkosten.