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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1 (US-PS 3,509,682).
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Derartige
Vorrichtungen, mit denen pro Takt zwei auf unterschiedlichen Bahnen
des Trägers
befindliche Behälter
abgedeckt werden können,
sind auf dem Markt erhältlich
und vielfach im Einsatz. Mittels solcher Vorrichtungen werden beispielsweise Abdeckungen
aus Folie auf Dosen aufgebracht, in denen sich eine Creme oder eine
Lotion befindet. Die Folie deckt in Montageposition die Öffnung des
Behälters
vollständig
ab. Sie liegt im Randbereich vorzugsweise außen an der Umfangsfläche des
Behälters
an. Es ist dann sichergestellt, daß der Inhalt des Behälters, auch
wenn er fließfähig ist,
nicht aus demselben heraustreten kann. Über der Folie wird in der Regel
noch ein Deckel angebracht.
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Das
für die
Abdeckung der Behälter
verwendete Folienmaterial ist relativ teuer, da es einen sicheren
Verschluß desselben
gewährleisten
muß. Es muß außerdem für eine kontinuierliche
Verarbeitung ausreichend zugfest sein. In den meisten Anwendungsfällen ist
das Folienmaterial weiterhin zumindest einseitig bedruckt. Das jeweilige
Folienband wird daher so bemessen und in der Vorrichtung geführt, daß möglichst
wenig Abfall entsteht. Das ist bei gleichbleibender Behältergröße relativ
einfach erreichbar. Andere Behältergrößen erfordern
jeweils nicht nur unterschiedlich breite Folienbänder, sondern auch eine aufwendige
Umgestaltung des Stanzbereichs der Vorrichtung, wenn der Abfall
an Folienmaterial klein gehalten werden soll.
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Aus
der
DE 34 20710 A1 ist
eine Vorrichtung bekannt, mit welcher aus einer Folienrolle ausgeschnittene
Platinen auf Behälter
aufgelegt werden können.
Die Behälter
können
mittels der Platinen verschlossen werden. Die Vorrichtung weist
zwei Halter mit Saugköpfen
auf, an welchen die ausgestanzten Platinen durch Unterdruck gehalten
werden. Die Halter sind auf einer hohlen Welle verschiebbar angebracht,
die zur Erzeugung des Unterdrucks mit einer Vakuumpumpe verbunden
ist. Zum Auflegen der Platinen auf die Behälter werden die Halter mittels
der Welle um 180° gedreht
und dabei gleichzeitig zwangsweise auf einen größeren Abstand zueinander gebracht.
Anschließend
wird die Welle mit den Haltern so weit abgesenkt, bis die Platinen
nach Aufhebung des Unterdrucks auf den Behältern liegen. Die Welle mit
den Haltern wird dann in ihre Ausgangsposition zurückbewegt.
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Die
bekannte Vorrichtung nach der eingangs erwähnten US-PS 3,509,682 weist
einen Träger
mit einer Vielzahl von Aufnahmen für je einen Behälter auf,
die quer zur Bewegungsrichtung des Trägers paarweise nebeneinander
liegen und deren Mittelpunkte auf zwei parallel zueinander verlaufenden Bahnen
mit einer einem gleichbleibenden Abstand entsprechenden Teilung
hintereinander angeordnet sind. Zur Vorrichtung gehört eine
Stanzeinrichtung mit zwei Werkzeugen zum Ausstanzen von Abdeckungen
für jeweils
zwei auf unterschiedlichen Bahnen des Trägers in der gleichen Teilungsebene
befindliche Behälter
aus einem Folienband. Das Folienband verläuft unter einem spitzen Winkel
von 32 Grad quer zum Träger.
Der nicht veränderbare
Abstand der Werkzeuge der Stanzeinrichtung voneinander entspricht
dem Abstand der Behälter
voneinander. Es sind außerdem
zwei um eine Drehachse schwenkbare Halter zum Zuführen von
herausgestanzten Abdeckungen zu den Behältern vorhanden. Träger und
Folienband sind taktweise in jeweils gleichbleibender Richtung bewegbar.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderte
Vorrichtung so zu gestalten, daß die
Abfallmenge an Folienmaterial ohne wesentliche Änderung der Stanzvorrichtung
auch dann minimal gehalten werden kann, wenn unterschiedlich große Behälter abgedeckt
werden sollen.
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Diese
Aufgabe wird entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Bei
dieser Vorrichtung kann der Träger
bis auf eine Anpassung seiner Aufnahmen für unterschiedliche Behältergrößen unverändert bleiben.
Die Vorrichtung kann also zum Abdecken unterschiedlich großer Behälter in
ihrem wesentlichen Aufbau beibehalten werden. Auch die Werkzeuge
der Stanzeinrichtung können
grundsätzlich
in der Vorrichtung belassen werden. Sie werden nur in Abhängigkeit
von der Größe der abzudeckenden
Behälter
und damit der auszustanzenden Abdeckungen relativ zueinander verschoben
und mit entsprechenden Stanzköpfen
versehen. Die Vorschubeinrichtung für das Folienband kann ebenfalls
beibehalten werden. Sie braucht nur auf unterschiedlich breite Folienbänder eingestellt
zu werden. Der Winkel zwischen den Bewegungsrichtungen von Träger und
Folienband ist durch das gleichseitige Dreieck bestimmt, dessen Ecken
durch die Mittelpunkte der beiden Werkzeuge und eines ausgestanzten
Lochs gegeben sind. Bei Einhaltung dieses Winkels ist sichergestellt,
daß die Abdeckungen
jeweils mit minimalem Anfall an Abfall von Folienmaterial aus dem
Folienband herausgestanzt werden können, und zwar unabhängig von
der Größe der Behälter.
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Ein
Ausführungsbeispiel
des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt.
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Es
zeigen:
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1 schematisch
eine Seitenansicht der Vorrichtung nach der Erfindung.
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2 eine
Draufsicht auf einen in der Vorrichtung verwendbaren Träger in vergrößerter Darstellung.
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3 eine
Ansicht einer in der Vorrichtung verwendbaren Stanzeinrichtung ebenfalls
in vergrößerter Darstellung.
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4 bis 6 Einzelheiten
der Vorrichtung in weiter vergrößerten Darstellungen.
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Mit 1 ist
ein endloser Träger
zum Transport von Behältern
B (6) bezeichnet, der über zwei Umlenkräder 2 und 3 geführt und
in Richtung des Pfeiles 4 bewegbar ist. Über dem
Träger 1 befindet sich
eine Stanzeinrichtung 5. Zwischen Träger 1 und Stanzeinrichtung 5 ist
ein Folienband 6 bewegbar, und zwar bei der aus 1 ersichtlichen
Darstellung ebenfalls in Richtung des Pfeiles 4. Es ist über Umlenkräder 7 und 8 geführt, zwischen
denen es gespannt ist. Die Bewegungsrichtungen von Träger 1 und
Folienband 6 schließen
einen spitzen Winkel α ein.
Die Bemessung dieses Winkels wird weiter unten genauer erläutert.
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Der
Träger 1 ist
in Einzelelemente 9 unterteilt, in denen sich jeweils zwei
Aufnahmen 10 und 11 für je einen Behälter B befinden.
Die Mittelpunkte M1 der Aufnahmen 10 und 11 liegen
auf parallelen Bahnen B1 und B2. Sie haben also einen gleichbleibenden
Abstand voneinander. Die Einzelelemente 9 des Trägers 1 sind
mit gleichbleibender Teilung T, d. h. mit gleichbleibendem Abstand
zueinander, im Träger 1 angeordnet.
Der Träger 1 bleibt
unabhängig
von der Behältergröße unverändert.
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Die
Stanzeinrichtung 5 hat zwei Werkzeuge 12 und 13,
die beispielsweise dann, wenn ihre Mittelpunkte M2 ohne Versatz über den
Mittelpunkten M1 des Trägers 1 liegen,
in Bewegungsrichtung des Trägers 1 um
eine der Teilung T desselben entsprechende Strecke gegeneinander
versetzt sind. Sie sind auf einer durch ihre Mittelpunkte M2 verlaufenden
Geraden G relativ zueinander verschiebbar. Das ist durch den in 3 eingezeichneten
Doppelpfeil angedeutet.
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Die
mit einer Folie zu verschließenden
Behälter
B werden dem Träger 1 beispielsweise
an der in 1 durch einen Pfeil L gekennzeichneten
Stelle aufgegeben. Sie können
bereits gefüllt
sein, bis zum Erreichen des Stanzbereichs 5 aber auch noch
eine Füllstation
durchlaufen. Das ist bekannte Technik, auf die hier nicht weiter
eingegangen wird.
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Bei
jedem Takt der Vorrichtung wird der Träger 1 um eine der
Teilung T entsprechende Strecke weiterbewegt. Es gelangen dann jeweils
zwei um eine Teilung T gegeneinander versetzte Aufnahmen 10 und 11 in
den Bereich der Stanzeinrichtung 5. Deren Werkzeuge 12 und 13 sind
auf die Größe der Behälter B oder
der auszustanzenden Abdeckungen eingerichtet. Auch der Abstand A1
ihrer Mittelpunkte M2 auf der Geraden G voneinander ist entsprechend eingerichtet.
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Das
Folienband 6 wird bei jedem Takt der Vorrichtung ebenfalls
um eine gleichbleibende Strecke weiterbewegt. Seine Bewegungsrichtung
ist so festgelegt, daß beim
Stanzen der Abdeckungen möglichst
wenig Abfall an Folienmaterial entsteht. Sie schließt mit der
Bewegungsrichtung des Trägers 1 den
spitzen Winkel α (4 und 5)
ein, dessen Größe nach
den aus der folgenden Beschreibung erkennbaren Kriterien bemessen
wird.
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Der
Abstand A1 der Werkzeuge 12 und 13 auf der Geraden
voneinander wird so eingestellt, daß er gleich dem Durchmesser
der auszustanzenden Abdeckungen zuzüglich einer Sicherheitsbreite
A2 ist. Die Sicherheitsbreite A2 ist so bemessen, daß das gespannte
Folienband 6 auch dann nicht reißt, wenn zwei Abdeckungen nebeneinander
ausgestanzt sind. Die Breite des Folienbandes 6 ist insgesamt
so gewählt,
daß an
beiden Rändern
nach dem Stanzen der Abdeckungen ein schmaler, aber ausreichend
fester Streifen verbleibt, der etwa die Breite A2 hat. Die Mittelpunkte
M1 der Aufnahmen 10 und 11 und die Mittelpunkte
M2 der Werkzeuge 12 und 13 haben gemäß 4 jeweils
einen Abstand A3 voneinander.
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Die
Strecke, um welche das Folienband 6 pro Takt der Vorrichtung
weiterbewegt wird, ist gleich dem Abstand A1. Es bleibt dann automatisch
zwischen zwei durch Ausstanzen in dem Folienband 6 entstandenen
Löchern
ein Streifen der Breite A2 stehen. Die Bewegungsrichtung des Folienbandes 6 verläuft parallel
zu der als Doppellinie eingezeichneten Verbindungslinie VL zwischen
dem Mittelpunkt M2 des einen Werkzeugs – in den 4 und 5 ist
es das Werkzeug 12 – und
dem Mittelpunkte M3 des Loches 14 im Folienband 6,
welches im vorangehenden Takt der Vorrichtung von diesem Werkzeug gestanzt
wurde.
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Die
Verbindungslinie VL ist eine Seite eines gleichseitigen Dreiecks,
dessen Eckpunkte die Mittelpunkte M2 der beiden Werkzeuge 12 und 13 und
M3 des Lochs 14 sind. Da die Lage der einen Seite dieses
Dreiecks durch die Gerade G festgelegt ist, ergibt sich nach Maßgabe „gleichseitiges
Dreieck" die genaue
Position von M3. Damit liegen die Richtung der Verbindungslinie
VL und der Winkel α fest,
den die Bewegungsrichtungen von Träger 1 und Folienband 6 einschließen.
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5 entspricht
nahezu vollständig 4. Mit
der Vorrichtung nach 5 werden nur kleinere Abdeckungen
für kleinere
Behälter
B als bei 4 ausgestanzt. Das Folienband 6 ist
dementsprechend schmaler und die hier kleineren Werkzeuge 12 und 13 liegen
näher beieinander.
Auch hier ist wieder das gleichseitige Dreieck mit den Eckpunkten
M2, M2 und M3 gebildet. Der Winkel α und damit die Bewegungsrichtung
des Folienbandes 6 bleiben gegenüber 4 unverändert. Der
Träger 1 bleibt
ebenfalls unverändert.
Beides gilt grundsätzlich
für alle
Behälter
B unterschiedlicher Größe, die
mit der Vorrichtung nach der Erfindung mit Folie abgedeckt werden
können.
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Da
die Mittelpunkte M1 der Aufnahmen 10 und 11 im
Träger
und damit die Position der Behälter B
unverändert
bleiben, müssen
die ausgestanzten Abdeckungen 15 mit jeweils angepaßten Anordnungen
zu den Behältern
B gebracht und auf dieselben aufgelegt werden. Der entsprechende
Vorgang wird anhand von 6 für eine Abdeckung 15 erläutert:
Die
Abdeckung 15 wird zunächst
vom Werkzeug 13 aus dem Folienband 6 ausgestanzt.
Sie wird dann von einem Halter 16 aufgenommen und gehalten, beispielsweise
durch Unterdruck. Der Halter 16 ist am Ende eines Armes 17 angebracht,
der um eine Drehachse DA in Richtung des Doppelpfeils 18 schwenkbar
ist. Da die Mittelpunkte M2 des Werkzeugs 13 und M1 des
Behälters
B oder seiner Aufnahme 10 oder 11 gegeneinander
versetzt sind, ist der Arm 17 rechtwinklig abgewinkelt,
so daß die
Achse 19 des Halters 16 exzentrisch, d. h. mit
Abstand zur Drehachse DA parallel zu derselben verläuft.
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Die
Achse 19 und die Drehachse DA haben einen Abstand voneinander,
der gleich dem halben Abstand A3 zwischen dem Mittelpunkt M2 des
Werkzeugs 13 und dem Mittelpunkt M1 des Behälters B und
seiner Aufnahme 10 oder 11 ist. Nach einer Drehung
um 180° nehmen
Arm 17 und Halter 16 die in 6 gestrichelt
eingezeichnete Position ein. Die Abdeckung 15 liegt dann
konzentrisch über
dem Behälter
B. Sie kann durch Absenken des Halters 16 auf denselben
aufgelegt werden.
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Bei
kleineren Behältern
B wird der Abstand A3 zwischen den Mittelpunkten M1 und M2 größer und
bei größeren Behältern B
wird A3 kleiner. In beiden Fällen
müssen
die Arme 17 angepaßt
werden. Der Einsatz exzentrischer Arme 17 ist dann nicht
erforderlich, wenn die Achse 19 und die Drehachse DA zusammenfallen.
Arme 17 und Halter 16 sind mit Vorteil leicht
auswechselbar in der Vorrichtung angebracht.