DE3824013C2 - Verfahren zum Anbringen eines verpackten Trinkhalmes an einer Packung und Vorrichtung für dieses Anbringen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen eines verpackten Trinkhalmes an eine kontinuierlich geförderte Packung, bei welchem die verpackten Trinkhalme in Form eines Bandes herangebracht, vereinzelt, mit Vakuum gehalten und zuerst intermittierend gefördert werden, wonach die intermittierende Bewegung in eine kontinuierliche, geradlinige Bewegung umgeformt wird und die vereinzelten verpackten Trinkhalme von einer kontinuierlich mit der Geschwindigkeit der Packungen laufenden Aufbringeinrichtung an die kontinuierlich geförderten Packungen angebracht werden.

Bekannt sind Flüssigkeitspackungen, deren Inhalt vom Endverbraucher teilweise auch mit einem Trinkhalm entleert wird. Bekannt ist es bereits, in Kunststoffolien oder Papier eingehüllte Trinkhalme an Flüssigkeitspackungen anzuheften und solche Packungen im Handel anzubieten.

Das Anbringen von Trinkhalmen an Packungen bereitet aber Probleme, insbesondere wenn Packungen mit hoher Geschwindigkeit aus einer Hochleistungsmaschine herauskommen und, sofort mit einem Trinkhalm versehen, in Weiterbehandlungsstationen gefördert werden sollen.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 3 sind aus der US-PS 4,384,915 bekannt. Hiernach werden von einem Band angelieferte, verpackte Trinkhalme an einer Trommel vereinzelt. Von dieser Trommel werden die Trinkhalme an die Zangen einer kontinuierlich umlaufenden Zangenförder­ kette übergeben. Die bekannte Zangenförderkette läuft um zwei Umlenkrollen derart um, daß ihr eines Trum eine geradlinige, kontinuierliche Bewegung parallel zur Bahn der Packungen durchführt. Dort befindet sich der Applikationsbereich, in welchem die verpackten, vereinzelten Trinkhalme aus den Zangen an die Packung appliziert werden.

Der Übergang von der intermittierend gedrehten bekannten Trommel auf die kontinuierlich bewegte Zangenförderkette erfolgt als Übergabe des Trinkhalmes an einem Punkt mit der gemeinsamen Tangente der Trommel und des Umlenkrades der Zangenförderkette. Diese Übergabe muß mit großer Präzision und in einem sehr kurzen Augenblick erfolgen. Dabei muß außerdem die Zange öffnen, der Trinkhalm muß von der Trommel zeitlich synchronisiert in einem bestimmten Augenblick an eine U-förmige Halterung der Zange abgegeben werden, wonach sofort ein Druckarm in Halteposition geschaltet werden muß. Eine derart kurzzeitige und präzise mit mechanischen Bewegungen erfolgende Übergabe bedingt zwangsläufig Probleme und ist störanfällig.

Eine weitere Vorrichtung, zur Anbringung eines Trinkhalmes an eine Packung ist aus der EP 0 129 929 A2 bekannt. Diese Schrift offenbart einen Umkehrschlitten, der ein Stück weit geradlinig mit den Packungen bewegt wird und jeweils zwischen diesen Bewegungen eine Umkehrbewegung vollführt. Das Anbringen des Trinkhalmes erfolgt direkt vom Umkehrschlitten auf die Packungen.

Auf dem bekannten Umkehrschlitten ist eine Klebstoffaufbringeinrichtung und im Abstand dazu eine Zuführtrommel angeordnet. Damit ein punktförmiger Auftrag von Klebstoff und die genaue Plazierung des Trinkhalmes auf der Packung möglich sind, muß der Umkehrschlitten ein Stück weit mit gleicher Geschwindigkeit wie die kontinuierlich bewegten Packungen bewegt werden. Nach Aufdrücken des Trinkhalmes erfolgt die Richtungsumkehr des Schlittens. Bei der bekannten Vorrichtung ist die Vereinzelungsvorrichtung auf dem Umkehrschlitten befestigt, und der Trinkhalm wird kurz nach dem Vereinzeln direkt auf die Packung aufgelegt.

Schließlich ist aus der GB 2 121 756 A eine Vorrichtung bekannt, bei welcher verpackte Trinkhalme an Packungen befestigt werden, wobei der vereinzelte Trinkhalm von einem Halterungskopf, der um eine Achse schwenkt, aufgenommen und an die Packung gebracht wird. Diese bekannte Vorrichtung weist eine Saugbohrung in einer verschwenkbaren Greifbacke, nämlich dem Halterungskopf für den Strohhalm auf.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Anbringen eines verpackten Trinkhalmes an eine Packung, bei denen eine einfachere und daher weniger störanfällige Übergabe des Trinkhalmes auf die Packung möglich Ist und etwaige Toleranzschwierigkeiten anders und ebenfalls einfacher gelöst werden.

Das Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der vereinzelte und durch Vakuum gehaltene Trinkhalm ein Stück weit in Richtung der kontinuierlichen geradlinigen Bewegung der Packungen und mit einer erheblich größeren Geschwindigkeit als diese bewegt, angehalten und dann nach Bewegungsumkehr mit demselben Betrag der Geschwindigkeit der Packung aber in entgegengesetzter Richtung in die Aufbringeinrichtung eingeladen wird. Durch eine schnelle Bewegung des Trinkhalmes in Richtung der Bewegung der Packungen wird Zeit eingespart, um nach einer Bewegungsumkehr den Trinkhalm dann in die Aufbringeinrichtung einzuladen. Dieses Einladen erfolgt durch eine Bewegungsanpassung des Trinkhalmes einerseits und der Aufbringeinrichtung andererseits dadurch, daß beide geradlinig und gleich schnell wie die Packungen aber in entgegengesetzter Richtung zu den Packungen bewegt werden.

Man kann bei entsprechend großer Fördergeschwindigkeit bei Hochleistungsmaschinen eine sehr schnelle Weiterförderung der Trinkhalme erreichen.

Zur Halterung der Trinkhalme, wenigstens wenn diese sich auf dem Umkehrschlitten befinden, wird Vakuum verwendet. Man kann sich vorstellen, daß über Schläuche durchaus eine Vakuumleitung von der stationären Maschine auf den Umkehrschlitten geführt werden kann. Wie auch die Trommel schrittweise angetrieben ist, nimmt ein auf dem Umkehrschlitten angebrachter Vakuumzylinder infolge seiner schrittweisen Bewegung den vereinzelten Trinkhalm im Stillstand auf, wenn sich auch die Trommel im Stillstand befindet. Durch geeignete Geräte führt man dann den betreffenden Trinkhalm in einen der Reihe von Druckarmen auf der Zangenförderkette.

Bei Hochleistungsmaschinen erfolgt das Einladen des Trinkhalmes in die Aufbringeinrichtung auch bei großer Fördergeschwindigkeit präzise, denn ein Stück weit, d. h., längs eines bestimmten Abschnittes, hat man praktisch einen stationären Zustand zwischen dem bewegten Trinkhalm und der Aufbringeinrichtung, die zum Beispiel Aufnahmen für die Trinkhalme trägt.

Vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem der vereinzelte, durch Vakuum gehaltene Trinkhalm durch Klemmdruck an der Packung befestigt wird, weiter dadurch ausgestaltet, daß der Trinkhalm an der Siegelnaht der Packung angebracht wird. Dies erfolgt zweckmäßigerweise durch Klebung, Heißsiegelung oder dergleichen. Es ist dabei günstig, wenn erfindungsgemäß der Trinkhalm mittels Zangendruck an die Siegelnaht der Packung gepreßt wird. Durch die zangenartige Aufnahme, bei der vorzugsweise ein Druckarm gegen einen Gegenklemmarm gepreßt werden kann, genügt eine nur kurze Zeit zur Befestigung des Trinkhalmes an der Siegelnaht der Packung. Der Applikationsabschnitt braucht also nicht allzu lang zu sein. Über den Applikationsabschnitt bewegt sich der Trinkhalm mit gleicher Geschwindigkeit direkt neben der Packung. Erfindungsgemäß kann der Trinkhalm also auf kurzem Weg mit Hilfe einer Zangenwir­ kung auf die Packung aufgedrückt werden.

Hinsichtlich der Vorrichtung, bei welcher die Packungen auf einem kontinuierlich mit einer ersten Geschwindigkeit bewegbaren Förderer in definierter Position transportierbar sind, mit einer schrittweise angetriebenen Zuführtrommel und Aufbringeinrichtungen für den Trinkhalm, bei der ein zur Halterung des Trinkhalmes beweglich steuerbarer, an einer Zangenförderkette angebrachter Druckarm längs eines Applikationsabschnittes neben dem Packungsförderer derart mit gleicher Geschwindigkeit bewegbar ist, daß längs dieses Applikationsabschnittes das Aufdrücken und Anbringen des Trinkhalmes auf die Packung erfolgt, wird die eingangs genannte Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Umkehrschlitten zum Überführen der Trinkhalme von der Trommel in die Druckarme wenigstens teilweise synchron zur Zangenförderkette angetrieben vorgesehen und zwischen der Trommel und der Zangenförderkette angeordnet ist, daß auf dem Umkehrschlitten ein Vakuumzylinder angeordnet ist und daß Geräte vorgesehen sind zum Überführen eines vereinzelten verpackten Trinkhalmes von der Trommel auf den Vakuumzylinder und von diesem in einen Druckarm.

Man versteht, daß die Überführung der Trinkhalme von einer Station in die nächste immer dann problematisch ist, wenn es sich um die Überführung von unterschiedlich bewegten Teilen handelt Letztlich müssen die Trinkhalme auf kontinuierlich bewegte Packungen aufgebracht werden. Deshalb wird wieder eine kontinuierlich angetriebene Zangenförderkette verwendet. Damit verbleibt aber dennoch das Problem, auf die synchron laufende Zangenförderkette Trinkhalme aus einer schrittweisen, d. h. teilweise stationären Position in die Zangenförderkette zu überführen. Da wird nun erfindungsgemäß vorgesehen, den Umkehrschlitten vorzusehen, welcher eine translatorische Bewegung hubweise ausführen kann und z. B. im Stillstand einen Trinkhalm aufnimmt und während einer seiner Bewegungsphasen den Trinkhalm an die Zangenförderkette abgibt.

Der Umkehrschlitten wird zunächst mit einer wesentlich größeren Geschwindigkeit als die tranlatorische Geschwindigkeit der Förderkette und besser der Betrag der Geschwindigkeit und entgegen der Bewegungsrichtung der Förderkette bis zu einem ersten Endpunkt verschoben. Dieser kann ein Ende eines Übergabeabschnittes darstellen. Danach wird der Umkehrschlitten angehalten und die Bewegungsrichtung so umgekehrt, daß jetzt über den ganzen Übergabe­ abschnitt, d. h. von dessen erstem Ende bis zu dem zweiten gegenüberliegenden Ende hin die Druckarme bzw. Aufbringeinrichtungen mit gleicher Geschwindigkeit und Richtung dicht neben Vakuumhalteeinrichtungen, zum Beispiel einem Vakuumzylinder, bewegt werden. Diese Bewegung erfolgt zum Beispiel etwa entlang dem gesamten Obertrum der Förderkette. Auf diesem Übergabeabschnitt, d. h. konkret bei der bevorzugten Ausführungsform im Bereich des Obertrums der Förderkette, erfährt der transportierte Trinkhalm die Umformung von der intermittierenden in die kontinuierliche Bewegung. Die weitere Applikation auf die Packung, vorzugsweise auf die Siegelnaht der Packung, ist dann technisch einfacher.

Es ist zweckmäßig, wenn eine Reihe von Druckarmen auf der endlos umlaufenden, neben dem Packungsförderer angeordneten Zangenförderkette angeordnet ist und jeder Druckarm einen Nockenfolger aufweist, der von einer ersten Steuernockenkurve zur gesteuerten Bewegung des Druckarmes relativ zur Zangenförderkette geführt ist. Das Vorsehen von mehreren Druckarmen entspricht der Reihe der mit gleichmäßigem Abstand voneinander aus der Packungsmaschine kommenden Packungen. Um eine große Stückzahl pro Zeiteinheit herzustellen, ist eine Hochleistungsmaschine gewünscht, und da beim Ankleben oder Anheften von Trinkhalmen an einer Packung eine gewisse Übergabezeit erforderlich ist, kann man die Leistung der Maschine durch die vorstehend genannten Merkmale steigern. Dabei sorgt eine erste Steuernockenkurve für die Bewegung des Druckarmes relativ zur Zangenförderkette, etwa derart, daß der Druckarm längs eines ersten Förderweges eine Aufnahmeposition einnimmt, in welcher er die soeben vereinzelten, verpackten Trinkhalme aufnimmt, und danach eine zweite Position einnimmt, bei welcher der Trinkhalm auf die Packung gedrückt wird.

Es kann vorteilhaft sein, wenn auf der Zangenförderkette neben dem Druckarm je ein Gegenklemmarm, von einer zweiten Steuernockenkurve steuerbar, vorgesehen ist. Damit können Druckarm und Gegenklemmarm wie eine Zange zusammenwirken, so daß ein vereinzelter Strohhalm, der sich in der Halterung des Druckarmes befindet, auch an Laschen, Siegelnähte oder dergleichen, die sich an einer Packung be­ finden, angedrückt werden kann, da die Kraft eine Gegenkraft vorfindet. Dies schließt nicht aus, daß erfindungsgemäß auch ein einziger Arm auf der Zangenförderkette bewegt wird, der gegen die Packung so andrückt, daß der Gegendruck durch den Inhalt, d. h. die Packung selbst, geliefert wird. Verwendet man aber Druckarm und Gegenklemmarm, dann versteht man den Vorteil, daß im Bereich des Applikationsabschnittes bei geeigne­ ter Steuerung der beiden Zangenarme der Trinkhalm nach dem Verlassen des Zylinders auf dem Umkehrschlitten gegen eine Versiegelungsnaht an der Packung angedrückt, festgeklemmt werden und sich sogar eine Zeit lang in dieser Klemmposition mit der sich be­ wegenden Packung mitbewegen kann.

Bei vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Einrichtung zur Halterung des Trinkhalmes auf dem Druck­ arm eine Ausnehmung mit Vakuumloch, und es sind Vakuumlei­ tungen vorgesehen, welche mit der Zangenförderkette bewegbar und mit einem stationären Vakuumkanal in Verbindung bringbar sind. Es wurde bereits angedeutet, daß der Trinkhalm durch Vakuum auf dem deshalb sogenannten Vakuumzylinder gehalten wird. Dadurch ist eine Bewegung des Trinkhalmes über Kopf möglich, z. B. eine Drehung mit dem Vakuumzylinder über 360°, ohne daß die Position des geförderten Trinkhalmes nach­ teilig verändert würde. Aber auch auf dem Druckarm kann man den Trinkhalm durch Vakuum halten. Die Vakuumleitungen, die von dem im Druckarm befind­ lichen Vakuumloch zu der letztlich stationären Vakuumein­ richtung geführt werden, müssen geeignet ausgestaltet sein. Zum Beispiel kann vorgesehen sein, daß wenigstens längs eines Teils der Zangenförderkette ein stationärer Va­ kuumkanal, beispielsweise ein Kettenrad der Zangenförderkette U-förmig umgreifend, innerhalb der Kette angeordnet ist, wo­ bei nachfolgend beschriebene Mittel, insbesondere ein Gleit­ riemen mit wenigstens einem Loch, vorgesehen sind, um das Va­ kuum aus der Mitte der Zangenförderkette auf nach außerhalb derselben laufende Teile zu übertragen, an welchen die Druckarme drehbar befestigt sind. Bei einer zweckmäßigen Aus­ führungsform der Vorrichtung wird das von einer Vorratsrolle kommende Band mit den verpackten Trinkhal­ men über eine erste Umlenkrolle auf die um eine horizontale Achse schrittweise drehbare Trommel geführt, in deren Umfang zahlreiche, gleichmäßig beabstandete Ausnehmungen in Mulden­ form derartiger Größe angeordnet sind, daß ein umverpackter Strohhalm dort hineinpaßt. Es wurde oben bereits erläutert, daß die Verpackung der Strohhalme vorzugsweise so gewählt ist, daß auf einem im wesentlichen ebenen Band aus Papier, Folie oder dergleichen ein zweites Band sinus- bzw. U-förmig so aufgelegt wird, daß in den jeweiligen Bäuchen bzw. den In­ nenräumen der jeweiligen U-Form ein Trinkhalm zu liegen kommt, mit einem Abstand, daß dieses Band genau auf die Trommel ge­ legt werden kann. Beim Einfädeln des Bandes von Trinkhalmen muß man dann nur darauf achten, daß die eine, flachliegende Bahn der Trinkhalmverpackung außen liegt, während die U-For­ men nach innen radial in die erwähnten Ausnehmungen der Trom­ mel zu liegen kommen. Leitschienen sorgen für die Halterung des Bandes in der Trommel. Nachdem das Band beispielsweise längs des Umfanges eines ersten Quadranten der Trommel durch die Leitschiene richtig auf die Trommel aufgelegt ist, ge­ langt das Band der Trinkhalme in die Schneidstation. Hierfür weist die Trommel an ihrem Umfang erfindungsgemäß jeweils zwischen den genannten muldenförmigen Ausnehmungen einen Schlitz auf, der sich radial tiefer als die U-förmigen Ausnehmungen in Richtung auf die Trommelmitte erstreckt. In der Schneidstation wird über einen pneumatischen Druckzylin­ der ein Messer hubartig intermittierend so angetrieben, daß beim Stillstand der Trommel jeweils ein Schneidschlitz dem Messer gegenübersteht, so daß dieses in den Schneidschlitz einfahren und das Band längs der Klebenaht zwischen zwei Trinkhalmen durchschneiden kann. Beim Weiterdrehen der Trom­ mel werden die nun verpackten, vereinzelten Trinkhalme durch eine weitere Leitschiene in ihrer Ausnehmung liegend gehalten und in eine z. B. gegenüber der "oberen" Einführ-Anfangsposi­ tion um 180° gedrehte "untere" Abgabeposition bewegt. Im Um­ fang der Trommel liegen außerdem zwei in Längsrichtung der Trommel im Abstand angeordnete Nuten, über welche die Trink­ halme hinweg angeordnet liegen. Innerhalb der Nuten befindet sich aber in dem unteren Abgabebereich je ein Überführungs­ finger, über welchen der Trinkhalm so beim Verlassen der zweiten letzten Leitschiene hinübergeführt wird, daß er an zwei Stellen in jeweils einer Ausnehmung des Überführungs­ fingers liegt und beim Drehen des Überführungsfingers von der Trommel radial nach außen abgehoben werden kann. Dies ist nicht eine exakt radiale Bewegung, denn der Überführungsfin­ ger dreht sich kreisförmig um eine Achse, im wesentlichen aber wird der Trinkhalm doch radial vom Umfang abgehoben.

Das Abheben erfolgt auf den ebenso schrittweise angetriebe­ nen, auf dem Umkehrschlitten "darunter" angeordneten Vakuum­ zylinder, wenn dieser sich erstens in der zweiten Endposition befindet und zweitens stillsteht. Auf dem Umkehrschlitten ist vorzugsweise gemäß der Erfindung ein Schrittmotor angebracht, welcher den Vakuumzylinder um einen Schritt wei­ terschaltet, während der Umkehrschlitten mit großer Beschleu­ nigung in seine erste Anfangsposition translatorisch bewegt wird. Ein Schritt dauert so lange wie ein Hub des Schlittens.

Der Vakuumzylinder hat einen vieleckigen Umfang, und im lau­ fenden Betrieb ist davon auszugehen, daß sowohl in etwa der Hälfte des Umfanges der Trommel in den U-förmigen Mulden Trinkhalme liegen und deshalb auch etwa über die Hälfte des Umfanges des Vakuumzylinders verteilt vereinzelte, verpackte Trinkhalme durch Vakuum am Umfang so gehalten werden, daß jetzt der flache Teil des Bandes der Trinkhalmverpackung am ebenen Umfangsteil des Vakuumzylinders liegt und der Trinkhalm radial nach außen vorsteht.

Im Betrieb wird nun der Umkehrschlitten an seiner ersten An­ fangsposition angehalten und mit einer langsameren Geschwin­ digkeit zurück in seine zweite Endposition geführt, wobei diese zweite langsamere Geschwindigkeit gleich der ist, mit welcher die Reihe von Druckarmen auf einer "unter" dem Um­ kehrschlitten angeordneten Zahnförderkette kontinuierlich ge­ führt wird.

Auch neben dem Vakuumzylinder, der wenigstens eine Umfangs­ nut aufweist, ist ein zweiter Überführungsfinger drehbar an­ geordnet derart, daß beim Drehen desselben ein vereinzelter Trinkhalm etwa radial vom Vakuumzylinder abgehoben und in eine muldenförmige Ausnehmung in dem gegenüberliegend ange­ ordneten Druckarm eingeführt wird. Am Druckarm liegt jetzt Vakuum an, er hält den vereinzelten und verpackten Trinkhalm fest und führt ihn an die Anfangsstelle des Applikationsab­ schnittes, wobei das Obertrum der Zangenförderkette dem Um­ kehrschlitten gegenüberliegt und der Applikationsabschnitt neben dem Untertrum der Zangenförderkette liegt. Im Bereich der Zangenförderkette gibt es die erste und zweite Steuer­ nockenkurve, mit welchen der Druckarm und der bereits beschrie­ bene Gegenklemmarm der jeweiligen Zange so gesteuert werden, daß im Beginn des Applikationsabschnittes der Druckarm gegen eine "darunter liegend" parallel zum Untertrum der Zangenförderkette geführte Packung angelegt wird. Der Gegen­ klemmarm drückt dann derart dagegen, daß eine Siegelnaht der Packung, an welcher der Trinkhalm befestigt werden soll, sich zwischen Druckarm und Gegenklemmarm befindet, und zwar der­ art, daß der verpackte Trinkhalm in der gewünschten Position zur Packung liegt. Im Bereich des Applikationsabschnittes be­ wegen sich die Zangenarme auf der Zangenförderkette mit glei­ cher Geschwindigkeit und in gleicher Richtung wie die Packungen auf dem Packungsförderer, bis das Ende des Applika­ tionsabschnittes erreicht ist, wo die Zangen, durch die Steu­ ernockenkurven geöffnet werden und der Zweck der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung erreicht ist, nämlich der Trinkhalm sich an der Packung befindet.

Es folgt die Be­ schreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in Verbin­ dung mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch die Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit der Trommel, dem Vakuumzylinder auf dem Umkehrschlitten, dem Zangenförderer und dem Packungsförderer,

Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung von der gegenüberliegen­ den Seite, weshalb die Drehrichtung des Zangenförde­ rers umgekehrt gesehen wird,

Fig. 3 eine etwa vertikal geführte Schnittansicht, die aber in verschiedenen Ebenen liegt, denn es sind die Trom­ mel, der Vakuumzylinder und eines der zwei Paare Ket­ tenzahnräder im Schnitt durch ihre Achsen dargestellt, und

Fig. 4 eine andere schematische Darstellung, bei welcher Teile der Vorrichtung weggelassen wurden und der Syn­ chronantrieb zwischen Packungsförderer, Zangenförder­ kette und Umkehrschlitten gezeigt sind.

In Fig. 1 sieht man das in Richtung des Pfeiles 1 eintreten­ de Band 2 verpackter Trinkhalme, wobei ein vereinzelter, ver­ packter Trinkhalm mit 3 bezeichnet ist. Man erkennt im oberen Bereich die Trommel 4, die in Richtung des gebogenen Pfeiles schrittweise drehbar ist, radial links oben die allgemein mit 5 bezeichnete Schneideinrichtung, darunter den Umkehrschlit­ ten 6 mit Vakuumzylinder 7, der sich gemäß gebogenem Pfeil entgegengesetzt der Trommel 4 dreht, ebenfalls schrittweise angetrieben, und zwar vom Schrittmotor 8, der am Um­ kehrschlitten 6 befestigt ist. Darunter befindet sich die Zangenförderkette 9 und ganz unten der Packungsförderer 10 mit den Packungen 11.

Das Band 2 der verpackten Trinkhalme 3 bewegt sich gemäß Pfeil 1 über eine erste Umlenkrolle 12 auf die Trommel 4, wird durch die Schneidstation 5 so bearbeitet, daß vereinzel­ te, verpackte Trinkhalme 3 von einem ersten Paar von Überfüh­ rungsfingern 13, 13′ an der Position I auf den am Umkehr­ schlitten 6 befestigten Vakuumzylinder 7 übertragen werden. Dieser befindet sich in der mit ausgezogenen Linien in Fig. 1 dargestellten zweiten Endposition II und bewegt sich danach mit großer Beschleunigung in Richtung des Pfeiles 14 bis zu einer in Fig. 1 rechten, nicht dargestellten ersten Anfangs­ position, wo der Umkehrschlitten angehalten wird. Der verein­ zelte Trinkhalm 3 hat durch seine Drehung im Uhrzeigersinn auf dem Vakuumzylinder 7 inzwischen eine Position erreicht, wie sie ganz unten gezeigt und mit III bezeichnet ist. Ein zweites Paar von Überführungsfingern 15, 15′ hebt hier in der Position III den jeweils untersten Trinkhalm 3 vom Vakuumzy­ linder 7 ab und legt ihn in die Ausnehmung 16 eines Druckar­ mes 17, wo er durch Vakuum festgehalten wird. Diese Überfüh­ rung erfolgt, während sich der Umkehrschlitten 6 in Richtung entgegengesetzt der mit dem Pfeil 14 bezeichneten Richtung, d. h. in Fig. 1 nach links bewegt, und zwar mit gleicher Ge­ schwindigkeit wie das Obertrum 18 der Zangenförderkette 9, welches sich in Richtung des Pfeiles 19 mit langsamerer gleichförmiger Geschwindigkeit bewegt.

Auf diese Weise wird der vereinzelte Trinkhalm nach unten zum Untertrum 20 getragen, unter welchem sich in Richtung des Pfeiles 21 der Packungsförderer 10 mit gleicher Geschwindig­ keit so bewegt, daß die Anbringung des Trinkhalmes 3 an der nach oben in Richtung zur Zangenförderkette 9 herausstehenden Siegelnaht 22 in der gezeigten Weise erfolgt. Man sieht in Fig. 1 links die Siegelnaht 22 nach oben herausstehend ohne Trinkhalm und rechts mit Trinkhalm 3.

Die einzelnen Stufen der Maschine werden nun beschrieben.

Trommel 4 und Schneidstation 5

Die um eine horizontale Achse in Richtung des gekrümmten Pfeiles schrittweise angetriebene Trommel 4 weist an ihrem Umfang muldenförmige Ausnehmungen 23 auf, die über den ganzen Außenumfang der Trommel 4 gleichmäßig verteilt entsprechend der Teilung des Bandes 2 von Trinkhalmen 3 beabstandet sind. Zwischen der muldenförmigen Ausnehmung 23 befindet sich ein radial vom Außenumfang nach innen zur Mitte laufender Schneid­ schlitz 24.

Im oberen Bereich neben der ersten Umlenkrolle 12 ist eine bogenförmige Leitschiene 25 angebracht, deren untere, der Trommel 4 zugewandte Oberfläche zunächst horizontal verläuft, um dem neben der ersten Umlenkrolle 12 auf die Trommel 4 auf­ laufenden Band 2 von Trinkhalmen 3 eine Art Einfädelungs-und Eindrückhilfe zu geben. Das Einlegen der Trinkhalme 3 in die U-förmigen Muldenausnehmungen 23 ist etwa im oberen Bereich der Trommel am Ende der rechten horizontalen Unterfläche der ersten Leitschiene 25 beendet, weshalb der sich daran an­ schließende Bereich der Unterfläche der Leitschiene 25 ent­ sprechend dem Umfang der Trommel 4 gebogen verläuft und un­ mittelbar vor dem Schneidmesser 26 endet. Durch den pneumati­ schen Druckzylinder 27 wird das Schneidmesser in radialer Richtung zur Trommel 4 hubartig derart bewegt, daß immer beim Stillstand der Trommel 4 das Messer in den Schneidschlitz 24 einfahren und die verpackten Trinkhalme 3 vereinzeln kann.

Nach deren Vereinzelung werden die verpackten Trinkhalme 3 durch die zweite Leitschiene 28 in der jeweiligen U-förmigen Ausnehmung 23 gehalten, bis eine etwa diametral zur Einführ­ position des Trinkhalmes liegende Stellung im Bereich I er­ reicht ist. Hier ist durch die Drehung der Trommel der ver­ einzelte Trinkhalm 3 über eine Ausnehmung des ersten Paares von Überführungsfingern 13 bewegt worden, die sich um die Achse 29 in diejenige Stellung bewegen können, die in Fig. 1 abgebrochen in der Position I gezeigt ist.

Umkehrschlitten 6

In der Position I erfolgte also durch die Überführungsfinger 13 die Übergabe des vereinzelten Trinkhalmes 3 auf die viel­ eckige Umfangsoberfläche des Vakuumzylinders 7, der sich ge­ mäß gebogenem Pfeil im Uhrzeigersinn (Fig. 1) dreht.

Während die Trommel 4 durch den in den Fig. 2 bis 4 sta­ tionär angebrachten Schrittmotor 30 mittels Kettenzahn­ rad 31 über die Welle 32 angetrieben wird, erfolgt die Bewe­ gung der ersten Überführungsfinger 13 durch den pneumatischen Luftzylinder 33 und die dadurch gedrehte Welle 34, an welcher die Überführungsfinger 13, 13′ durch Schrauben zum Einstellen festgeklemmt sind.

Der Antrieb des Umkehrschlittens 6 geht aus Fig. 2 hervor. Man sieht hier übrigens, daß der Luftzylinder 35 ebenfalls am Umkehrschlitten 6 angebracht ist, wobei ähnlich wie beim Zy­ linder 33 auch dieser Luftzylinder 35 eine Welle 36 über einen kurzen Hub hin- und herdreht, und an dieser Welle 36 sitzt das zweite Paar von Überführungsfingern 15 (Fig. 1). Durch die seitenverkehrte Darstellung der Fig. 1 bezüglich Fig. 2 befindet sich die am Umkehrschlitten 6 drehbar befe­ stigte Welle 36 links, während sie sich bei der Darstellung der Fig. 2 und 4 rechts befindet.

Am Rahmen 37 ist außerdem ein pneumatischer Luftzylinder 38 angebracht, dessen Kolbenstange 39 an der linken Seite über den Anlenkpunkt 40 am Umkehrschlitten 6, der Plattenform hat, man auch aus Fig. 3 sieht, befestigt ist. Etwas weiter links in Fig. 2 sieht man einen zweiten Anlenkpunkt 41, mit welcher über eine Antriebsstange 42 mit einem Nockenfol­ gerarm 43 verbunden ist, der um die Welle 44 je nach Stellung der um die Welle 45 drehbaren Nockenscheibe 46 schwenkt.

Aus Fig. 4 sieht man, daß über den Riemen 47 die Welle 45 der Nockenscheibe 46 synchron mit der Drehung des Kettenzahn­ radpaares 49 und der Antriebsscheibe 50 des Packungsförde­ rers 10 verbunden ist. Dadurch bewegt sich im Falle einer Kette oder eines Kettenriemens 47 die Nockenscheibe 46 garan­ tiert synchron zur Zangenförderkette 9 und auch zum Packungs­ förderer 10.

Der Umkehrschlitten 6 befindet sich in der Darstellung der Fig. 1 in seiner zweiten Endposition II, die er gemäß Dar­ stellung der Fig. 2 noch nicht ganz erreicht hat, wie man auch aus der Stellung der Nockenscheibe 46 sieht. Dreht sich nämlich die Nockenscheibe 46 noch ein Stück weiter in Rich­ tung des in Fig. 2 in der Nockenscheibe 46 gezeigten geboge­ nen Pfeiles, dann wird der Abstand ihrer äußeren Oberfläche von der Welle 45 kleiner, so daß die Antriebsstange 42 den Umkehrschlitten 6 noch weiter nach rechts in Richtung des Pfeiles 51 bewegt, wobei der Kolben 39 weiter in den Zylinder 38 hineingezogen wird. Hat der Kolben 39 seine Endlage er­ reicht, dann befindet sich der Umkehrschlitten 6 also in sei­ ner zweiten Endposition II. Aus dieser wird er durch Umsteu­ ern nach Anhalten durch Beaufschlagung des Zylinders 38 mit Druckluft in die erste (nicht dargestellte) Anfangsposition längs Führungsstangen 52 bewegt. Diese Bewegung erfolgt nicht nur mit hoher Beschleunigung sondern auch mit einer erheblich größeren Geschwindigkeit als die, mit welcher die Zangenför­ derkette 9 umläuft bzw. sich ihr jeweiliges Ober- 18 bzw. Un­ tertrum 20 bewegt. Nach Erreichen der ersten Anfangsposition, bei welcher sich der Umkehrschlitten 6 gemäß Fig. 2 links befindet, schaltet der Druckzylinder 38 wieder um und zieht bzw. versucht, den Umkehrschlitten 6 nach rechts in Richtung des Pfeiles 51 zu ziehen. Diese Rückwärtsbewegung in die zweite Endposition II kann aber nicht schneller erfolgen, als es die Nockenscheibe 46 zuläßt, denn diese ist gemäß Fig. 4 über den Riemen 47 mit den Antrieben 49, 50 synchron ver­ bunden. Damit ist erreicht, daß sich der Umkehrschlitten bei der Darstellung der Fig. 1 mit der gleichen Geschwindigkeit nach links in seine zweite Endposition II gemäß Pfeil 19 be­ wegt, wie sich auch das obere Trum 18 der Zangenförderkette 9 bewegt.

Es wird nun angenommen, daß die Position III in der Darstel­ lung der Fig. 1 weiter rechts liegt, nämlich wenn der Umkehrschlitten 6 seine erste Anfangsposition erreicht hat. In dieser Position betätigt der Zylinder 35 die Welle 36 und hebt mit dem Paar von Überführungsfingern 15 den untersten Trinkhalm 3 vom Vakuumzylinder 7 ab und drückt ihn in die Ausnehmung 16 des Druckarmes 17. Dies erfolgt während der Be­ wegung in Richtung des Pfeiles 19 von Umkehrschlitten 6 einer­ seits und Obertrum 18 der Zangenförderkette 9 andererseits.

Damit ist die Überführung auf die Zangenförderkette 9 durch­ geführt.

Zangenförderkette 9

Der Antrieb der Zangenförderkette 9 erfolgt gemäß Fig. 3 über die Riemenscheibe 50 und die Welle 52, die über nicht näher bezeichnete Kugellager im Gestell 53 des Rahmens 37 ge­ lagert ist. Man erkennt oben und unten an dem Paar von Ket­ tenzahnrädern 48 (Fig. 3) die Kettenglieder von Obertrum 18 und Untertrum 20. Zwischen der Kette des jeweils einen Ket­ tenzahnrades und der Kette des gegenüberliegenden Zahnrades ist eine Brücke 54 angeordnet bzw. an den Kettengliedern an­ gelenkt. Diese Brücke 54 übergreift eine Welle 55, die sich vom Haltearm 56 einer Nockenfolgerrolle 57 bis zum Gegen­ klemmarm 58 reicht, der um die Welle 55 herum drehbar zusam­ men mit dem Druckarm 17 angeordnet ist und in Fig. 3 links oben bzw. unten dargestellt ist. Gegendruckfedern 59, 59′ um­ greifen die Welle 55 jeweils rechts und links von der etwa mittig angeordneten Brücke 54. Während dem Gegenklemmarm 58 die Nockenfolgerrolle 57 zugeordnet ist, von welcher dieser steuerbar gedreht wird, ist dem Druckarm 17 die Nockenfolger­ rolle 60 zugeordnet, welche den Druckarm 17 um die Welle 55 herum entsprechend steuernd dreht. In den Fig. 1 bis 3 sieht man die erste Steuernockenkurve 61, welche die Gestalt einer länglichen Scheibe hat. Die Scheibenform ist aus Fig. 3 deutlich erkennbar. Gegenüberliegend in Fig. 3 ist eine zweite Steuernockenkurve 62 angeordnet, die in den Fig. 1 und 2 als gestrichelte Linie außen zu sehen ist. Dabei wird der Bewegungsweg der Welle 55 nur vom Wegverlauf der Zangen­ förderkette 9 bestimmt. Die gesteuerte Drehbewegung sowohl des Druckarmes 17 einerseits als auch des Gegenklemmarmes 58 andererseits um die Welle 55 herum erfolgt entgegen der Vor­ spannkraft der jeweiligen Torsionsfeder 59 bzw. 59′ über die Steuernockenkurven 61, 62.

Man erkennt aus Fig. 1, daß der Gegenklemmarm 58 unter einem spitzen Winkel von etwa 45° fest am Haltearm 56 angebracht ist, während sich die Nockenfolgerrolle 60 des Druckarmes 17 so in seiner Verlängerung angeordnet ist, daß eine etwa ge­ streckte Gestalt für den Druckarm 17 gebildet wird. Durch die beiden Steuernockenkurven 61 und 62 sieht man gemäß Fig. 1, daß der Druckarm 17 sich vom rechten Ende des Obertrums 18 an in Gegenuhrzeigersinn liegend anordnet und bis zum abstro­ migen oder linken Ende des Obertrums 18 in dieser liegenden Position verbleibt. Währenddessen befindet sich der Gegen­ klemmarm 58 in der im Uhrzeigersinn um die Welle 55 nach rechts herumgeklappten offenen Zangenposition, in welcher er über das Obertrum im wesentlichen verbleibt. Dies ist die ge­ eignete Lage, in welcher Trinkhalme in die Öffnung 16 des Druckarmes 17 durch die Überführungsfinger 15 überführt wer­ den können. In Richtung der Bewegung 19 weiter folgend be­ ginnt sich der Gegenklemmarm 58 in der in Fig. 1 linken un­ teren Position in Schließstellung zu bewegen. Dies wird da­ durch erreicht, daß die zweite Steuernockenkurve 62 sich von der Welle 52 der Kettenzahnräder 58 entfernt. Zunächst aber legt sich im unteren Bereich der Fig. 1 links der Druckarm 17 mit dem Trinkhalm 3 gegen die Siegelnaht 22 der Packung 11 an. Diese Bewegung wird durch die erste Steuernockenkurve 61 erreicht, die sich im Bereich der Kettenzahnräder 48 auf deren Drehwelle 52 zubewegt, wie inan im unteren rechten Qua­ dranten des linken Kettenzahnrades 48 der Fig. 1 erkennt. Gleitzeitig wird in diesem Bereich der Gegenklemmarm 58 von der Rückseite unter Einklemmung sowohl der Siegelnaht 22 als auch, des Trinkhalmes 3 in Gegenuhrzeigersinn gedreht, so daß in der mit IV bezeichneten Position in Fig. 1 links unten die aus den beiden Armen 17 und 58 bestehende Zange geschlos­ sen ist und der Trinkhalm fest auf die Siegelnaht 22 gedrückt wird. Er bleibt im Verlaufe seines Weges gemäß Pfeil 21 an­ gedrückt, bis die rechts unten gezeigte Position V erreicht ist, in welcher die Steuernockenkurven 61 und 62 wieder auf­ einanderzuverlaufen mit der Folge, daß der Druckarm 17 in Ge­ genuhrzeigerrichtung gedreht und der Gegenklemmarm 58 in Uhr­ zeigerrichtung gedreht, d. h. die Zange geöffnet wird, um wie­ der in die liegende Position des Druckarmes 17 am Anfang des Obertrums 18 zu gelangen.

Zuvor ist durch eine nicht dargestellte Spritzeinrichtung Hot Melt, von einer Fotozelle gesteuert, auf diejenige Ober­ fläche der Siegelnaht 22 der Packung 11 aufgespritzt worden, z. B. in einem exakten Punktmuster, wo der verpackte Trink­ halm 3 später aufgebracht werden soll.

Vakuumeinrichtung der Zangenförderkette 9

Wenn der vereinzelte Trinkhalm 3 in den Druckarm 17 eingela­ den wird, d. h. den Umkehrschlitten 6 verläßt, wird der Trink­ halm durch die Kraft des Vakuums in der Ausnehmung 16 des Druckarmes 17 gehalten, insbesondere wenn der Druckarm 17 in Fig. 1 den linken bzw. in Fig. 2 den rechten Bereich der Zangenförderkette 9 umläuft. Dieses Vakuum liegt also an sich umlaufenden, beweglichen Teilen an, während die Erzeugung des Vakuums stationär in der Maschine erfolgt.

Hierzu erkennt man aus Fig. 3 eine Vakuumöffnung 63 im Druck­ arm 17, welche mit einer durch die Welle 55 parallel mittig hindurchgehenden Vakuumleitung 64 verbunden ist. Diese steht über einen Anschlußnippel 65 mit einem Sauger 67 mit nicht dargestelltem Austrittsloch in Verbindung. Der jeweilige Sauger 67 sitzt fest an einem parallel zur Zangenförderkette 9 angeordneten und umlaufenden Riemen 68 aus Kunststoff, Gum­ mi oder dergleichen, welcher seinerseits über einen stationä­ ren Vakuumkanal 69 gleitend vorgesehen ist. Vakuumanschluß­ nippel 70′ sitzen am Anfang und Ende eines U-förmig die rechte Welle 52′ des rechten Paares der Kettenzahnräder 48 umlaufen­ den Vakuumkanals 69. Dieser ist gemäß Darstellung in Fig. 3 im Querschnitt quadratisch, in der Seitenansicht der Fig. 2 jedoch in Gestalt eines liegenden U angeordnet, wobei der eine Schenkel des U beispielsweise kleiner ist als der ande­ re. Wichtig ist, daß der Vakuumkanal 69 im Verlaufe der Bewe­ gung des zu tragenden Trinkhalmes 3 dort beginnt, wo der Trinkhalm vom Vakuumkanal 7 abgezogen und in die Ausnehmung 16 des Druckarmes 17 überführt ist, damit er hier vom Druck­ arm 17 getragen und gehalten wird, bis die Zange in der Posi­ tion IV geschlossen ist. Dann kann das Vakuum abgeschaltet werden, d. h. dann kann der Vakuumkanal 69 aufhören, wie man in Fig. 2 am unteren Vakuumanschlußnippel 70′ erkennt.

Die kanalartige, stationäre Vakuumkammer 69 ist an ihrer äußeren länglichen Oberfläche mit einer Vielzahl von kleinen Löchern versehen, deren Abstand voneinander kleiner ist als die Länge eines Saugers 67 bzw. des jeweiligen unter dem Sau­ ger befindlichen Loches im Gummiriemen 68. Dadurch liegt die Öffnung des Saugers und das Loch des Gummiriemens 68 im Be­ reich der Vakuumkammer 69 fortlaufend über einem Loch und da­ mit in Vakuumverbindung. Die übrigen Löcher der Vakuumkammer 69 sind durch den Gummiriemen 68 verschlossen.

Man erkennt durch die vorstehende Beschreibung,, wie aus der stationären, kanalartigen Vakuumkammer 69 das Vakuum über das Loch im Gummiriemen 68, den Sauger 67, Nippel 65 in die Va­ kuumleitung 64 und über die Öffnung 63 in den Druckarm 17 hin geführt wird.

In Fig. 3 erkennt man oben in der Trommel 4 das Paar von Umfangsnuten 70, in welches das erste Paar von Überführungs­ fingern 13 eingreift, wenn es sich in der in Fig. 1 oberen Position befindet.

In den Fig. 1, 2 und 4 sieht man auch die Transportbehäl­ ter 71 für die Packungen 11 mit dem rückwärtigen Schiebe- und Haltearm 72.

Claims (6)

1. Verfahren zum Anbringen eines verpackten Trinkhalmes (3) an eine kontinuierlich geförderte Packung (11), bei welchem die verpackten Trinkhalme (3) in Form eines Bandes (2) herangebracht, vereinzelt, mit Vakuum gehalten und zuerst intermittierend gefördert werden, wonach die intermittierende Bewegung in eine kontinuierliche, geradlinige Bewegung umgeformt wird und die vereinzelten, verpackten Trinkhalme (3) von einer kontinuierlich mit der Geschwindigkeit der Packungen (11) laufenden Aufbringeinrichtung an die kontinuierlich geförderten Packungen (11) angebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß der vereinzelte und durch Vakuum gehaltene Trinkhalm (3) ein Stück weit in Richtung (21) der kontinuierlichen, geradlinigen Bewegung der Packungen (11) und mit einer erheblich größeren Geschwindigkeit als diese bewegt (Richtung 14), angehalten und dann nach Bewegungsumkehr mit demselben Betrag der Geschwindigkeit der Packung (11) aber in entgegengesetzter Richtung in die Auf­ bringeinrichtung (9, 17, 58) eingeladen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der vereinzelte, durch Vakuum gehaltene Trinkhalm (3) durch Klemmdruck an der Packung (11) befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Trinkhalm (3) an der Siegelnaht (22) der Packung (11) angebracht wird.

3. Vorrichtung zum Anbringen eines verpackten Trinkhalmes (3) an eine Packung (11), bei welcher die Packungen (11) auf einem kontinuierlich mit einer ersten Geschwindigkeit bewegbaren Förderer (10) in definierter Position transportierbar sind, mit einer schrittweise angetriebenen Zuführtrommel (4) und Aufbringeinrichtungen (9, 17, 58) für den Trinkhalm (3), bei der ein zur Halterung des Trinkhalmes (3) beweglich steuerbarer, an einer Zangenförderkette (9) angebrachter Druckarm (17) längs eines Applikationsabschnittes (IV-V) neben dem Packungsförderer (10) derart mit gleicher Geschwindigkeit bewegbar ist, daß längs dieses Applikationsabschnittes (IV-V) das Aufdrücken und Anbringen des Trinkhalmes (3) auf die Packung (11) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umkehrschlitten (6) zum Überführen der Trinkhalme (3) von der Trommel (4) in die Druckarme (17) wenigstens teilweise synchron zur Zangenförderkette (9) angetrieben vorgesehen und zwischen der Trommel (4) und der Zangenförderkette (9) angeordnet ist, daß auf dem Umkehrschlitten (6) ein Vakuumzylinder (7) angeordnet ist und daß Geräte (13, 29, 33) vorgesehen sind zum Überführen eines vereinzelten, verpackten Trinkhalmes (3) von der Trommel (4) auf den Vakuumzylinder (7) und von diesem in einen Druckarm (17).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihe von Druckarmen (17) auf der endlos umlaufenden, neben dem Packungsförderer (10) angeordneten Zangenförderkette (9) angeordnet ist und jeder Druckarm (17) einen Nockenfolger (60) aufweist, der von einer ersten Steuernockenkurve (61) zur gesteuerten Bewegung des Druckarmes (17) relativ zur Zangenförderkette (9) geführt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Zangenförder­ kette (9) neben dem Druckarm (17) je ein Gegenklemmarm (58), von einer zweiten Steuernockenkurve (62) steuerbar, vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (16, 63, 64) zur Halterung des Trinkhalmes (3) auf dem Druckarm (17) eine Ausnehmung (16) mit Vakuumloch (63) ist und daß Vakuumleitungen (64, 65) vorgesehen sind, welche mit der Zangenförderkette (9) bewegbar und mit einem stationären Vakuumkanal (69) in Verbindung bringbar sind.