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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Aerosoldosen und insbesondere
eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum An- bzw. Aufbringen von
Abdeckkappen auf entlang einer Fertigungsstraße durchlaufende Aerosoldosen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Wie
viele Produkte werden Aerosoldosen auf stetig durchlaufenden Fertigungsstraßen bzw.
-linien hergestellt und zusammengesetzt. Bei der Fertigung von Aerosoldosen
wird auf jede Dose eine Abdeckkappe aufgesetzt, um die Sprühkomponenten
zu schützen.
Die Koordination der Aerosoldosen- und Kappenausgabe entlang der
Fertigungsstraße
kann auch bei symmetrischen Dosen- und Kappenkonfigurationen schwierig werden.
Die Problematik des Aufsetzens und -drückens der Abdeckkappen verschärft sich,
wenn die Abdeckkappen mit schrägen
Seitenwänden
aufgebaut, ungleichmäßig profiliert
oder asymmetrisch konturiert sind. Bei den heutigen Fertigungsverfahren
ist das Aufbringen eines gleichmäßigen Abwärtsdrucks
auf asymmetrisch konfigurierte Abdeckkappen schwierig.
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Ein
solches der Anmelderin bekanntes und von ihr angewandtes Verfahren
ist, ein sich drehendes Rad einzusetzen, in dessen Umfangsfläche eine
Vielzahl von Vertiefungen eingeformt ist. Das Rad wird auf einer waagerechten
Achse in Umlauf gehalten und über
einer Anzahl vertikal orientierter Aerosoldosen angeordnet, die
unter dem Rad durchlaufen. Die Vertiefungen im Rad tragen jeweils
eine Abdeckkappe. Die Vertiefungen und Dosen sind so koordiniert,
dass auf jede Dose eine Abdeckappe aufgedrückt wird. Auf das umlaufende Rad
wird Druck aufgebracht, um die Kappen auf die Dosen aufzudrücken, wenn
eine Vertiefung den unteren Scheitelpunkt des Rads über der
Dose erreicht hat. Sind die Abdeckkappen ungleichmäßig, verjüngt oder asymmetrisch
ausgeführt,
erfordert diese Druckradtechnik, dass sie in ihren Vertiefungen
jeweils eine be-stimmte Drehausrichtung richtig einnehmen, um den
Druck beim Aufdrücken
der Kappe gleichmäßig zu verteilen.
Diese Vorrichtungen und Verfahren zum Ausrichten der Abdeckkappen
sind jedoch ziemlich kompliziert sowie in der Einrichtung und Wartung
teuer.
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Die
US-PSn 3 872 651 und 3 879 921 lehren Abdeckkappen-Aufdrückanlagen
für eine
Aerosoldosen-Fertigungslinie mit einem Band, das über einem
Aerosoldosen führenden
Förderer
gradlinig durchläuft. Dieses
Band ist leicht abwärts
geneigt, um sich den auf dem Fördergurt
allmählich
zu nähern.
Dabei bringt das Band eine allmählich
wachsende Abwärtskraft
auf die auf den unter dem Band durchlaufenden Aerosoldosen sitzenden
Abdeckkappen auf. Es sind ziemlich komplizierte und zahlreiche mechanische
Bauteile nötig,
um das Überkopf-Band
zu erstellen und zu betreiben, mit dem die Abdeckkappen aufgesetzt
werden. Die Montage-, Wartung-, Reparatur- und die Gesamt-Erstellungskosten
eines solchen Aufbaus sind kaum tragbar.
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Es
besteht Bedarf an einer verbesserten Vorrichtung und einem diesbezüglichen
Verfahren zum Aufsetzen von Abdeckkappen, die einen gleichmäßigen Abwärtsdruck
insbesondere auf Abdeckkappen mit asymmetrischer, ungleichmäßiger oder
verjüngter
Wandgestalt aufbringen. Weiterhin besteht Bedarf an einem verbesserten
Verfahren und einer verbesserten Vorrichtung zum Aufdrücken von
Abdeckkappen, die keine spezielle Drehausrichtung der Abdeck kappen
unabhängig
von deren Gestaltung benötigen.
Desgl. besteht Bedarf an einer einfacheren, kostengünstigeren,
zuverlässigeren
und effizienteren Vorrichtung und Vorgehensweise zum Aufdrücken von
Abdeckkappen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Nach
der Lehre eines Beispiels der vorliegenden Erfindung weist eine
Vorrichtung zum Aufsetzen von Abdeckkappen auf eine Vielzahl von
Aerosoldosen, die entlang einer Fertigungsstraße durchlaufen, eine Druckplatte
mit einer Kappenkontaktfläche
auf einer Seite und einer Anlagefläche auf einer gegenüberliegenden
Seite auf, wobei die Kontaktfläche
so gerichtet ist, dass sie Abdeckkappen zugewandt ist, die auf einer Vielzahl
von auf der Fertigungsstraße
an der Druckplatte vorbei laufenden Aerosoldosen aufliegen, und
wobei die Kontaktfläche
um eine Achse drehbar ist derart, dass ein Aufdrücksegment der Kontaktfläche sich
gemeinsam mit der Vielzahl von Aerosoldosen bewegt; weiterhin weist
sie ein Druckrad mit einer drehbaren Umfangsfläche auf, die so angeordnet
ist, dass sie auf ein Teil der Druckplatte drückt, um das Aufdrücksegment
auf die Abdeckkappen auf der Vielzahl von Aerosoldosen aufzudrücken.
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In
einem Beispiel lässt
das Druckrad sich so anordnen, dass es auf einen Teil der Auflagefläche drückt. In
einem anderen Beispiel kann die Druckplatte eine kreisförmige Scheibe
mit einem radial sich erstreckenden Flansch sein, der auf einer
Seite eine kreisförmige
Kontaktfläche
und auf der gegenüberliegenden
Seite eine kreisförmige
Auflagefläche
bildet.
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In
einem weiteren Beispiel lässt
sich eine federnde Abstützung
vorsehen, die die Druckplatte in einer Rotationsebene, in der sie
nicht vorbeaufschlagt ist, allgemein rechtwinklig zur Achse abstützt und
ausrichtet und ihr ermöglicht,
in eine versetzte Rotationsebene gerichtet zu werden, in der sie
zur unbeaufschlagten Rotationsebene winklig liegt und in der das
Aufdrücksegment
an die Abdeckkappen der Vielzahl von Aerosoldosen anlegbar ist.
In einem noch anderen Beispiel ist das Druckrad so aufgebaut, dass
es die Druckplatte in der Ausrichtung mit versetzter Rotationsebene
hält, während die
Aerosoldosen am Druckrad vorbei laufen. In einem noch anderen Beispiel
ist ein Abdeckkappen-Zufuhrsegment
der Kontaktfläche
vom Aufdrücksegment
der Druckplatte beabstandet und belässt zwischen der Vielzahl von
Aerosoldosen und der Kontaktfläche
einen Abdeckkappen-Zulaufspalt. Die Abdeckkappen lassen sich vor
dem Erreichen des Aufdrücksegments
auf jede der Aerosoldosen aufsetzen.
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In
einem anderen Beispiel lässt
sich die Kontaktfläche
winklig relativ zur Rotationsebene anordnen, so dass erstere allgemein
rechtwinklig zur Rotationsachse liegt, wenn die Druckplatte sich
in der Ausrichtung mit versetzter Rotationsebene befindet. In einem
weiteren Beispiel kann es sich bei der Druckplatte um eine kreisförmige Scheibe
mit einem radial sich erstreckenden Flansch handeln, der eine kreisförmige Kontaktfläche definiert,
wobei der Flansch derart winklig relativ zur Rotationsebene der
Platte liegt.
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In
einem anderen Beispiel lässt
die Druckplatte sich um eine allgemein vertikale Rotationsachse
drehbar anordnen. In einem noch anderen Beispiel lassen die Aerosoldosen
sich entlang eines teilweise kreisförmigen Weges unter mindestens
einem Teil der Kontaktfläche
der Druckplatte hindurch mit einer Dosengeschwindigkeit führen, die
einer Drehgeschwindigkeit der Druckplatte in einem bestimmten Abstand
von der Rotationsachse im wesentlichen entspricht.
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In
einem andere Beispiel richtet eine federnde Abstützung eine Druckplatte in Form
einer kreisförmigen
Scheibe zur Drehung um eine vertikale Achse aus und stützt sie
so ab. Die Abstützung
hat eine Vielzahl vertikal gerichteter Stifte, die von der drehenden
Wellennabe herab hängen
und jeweils einen oberen Absatz, der die vertikale Bewegung der
Scheibe begrenzt, und eine Feder aufweisen, die auf einem Teil der
Scheibe aufliegen und diese aufwärts
an den Absatz drücken.
In einem weiteren Beispiel kann die Kappenaufsetzvorrichtung eine
Sternradanordnung aufweisen, die konzentrisch mit der Wellennabe
und der drehenden Scheibe umlaufend angeordnet ist. Die Sternradanordnung
kann in einer Umfangsfläche
eine Vielzahl von Ausnehmungen jeweils zur Aufnahme einer Aerosoldose
enthalten, mit denen die Aerosoldosen entlang einer Bahn unter mindestens
einem Teil der Kontaktfläche
der Scheibe hindurch führbar
sind.
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Nach
einem Beispiel der erfindungsgemäßen Lehre
ist eine Kappenaufdrückstation
vorgesehen, mit der sich auf jede einer Vielzahl von auf einer Fertigungsstraße durchlaufenden
Aerosoldosen eine Abdeckkappe aufsetzen lässt. Die Kappenaufdrückstation
weist einen Aerosoldosen-Zufuhrförderer
auf, der der Station eine Vielzahl von Aerosoldosen zuführt. Mit
einer Abdeckkappen-Zufuhr
lässt sich
zunächst
auf jede der Aerosoldosen, die in die Station einlaufen, eine Abdeckkappe
aufsetzen, um eine Vielzahl von Dosen-Voranordnungen bereit zu stellen.
Die Abdeckkappen-Aufdrückstation
weist weiterhin eine Druckplatte mit einer Kappenkontaktfläche auf
einer Seite und einer Anlagefläche
auf der gegenüberliegenden
Seite auf. Die Kontaktfläche
ist den Abdeckkappen der an der Druckplatte vorbei durch die Station
laufenden Dosen-Voranordnungen zugewandt angeordnet. Die Kontaktfläche ist
um eine Achse so drehbar, dass ein Aufdrücksegment der Kontaktfläche sich
synchron mit den Dosen-Voranordnungen bewegt. Das Druckrad hat eine
drehbare Umfangsfläche,
die an einem Teil der Druckplatte anliegend angeordnet ist, um das
Aufdrücksegment
weiter auf die Abdeckkappen der Dosen-Voranordnungen aufzudrücken. In
verschiedenen Beispielen können
die Druckplatte und das Druckrad die oben für die Aufdrückvorrichtung diskutierten
Eigenschaften aufweisen.
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In
einem anderen Beispiel lässt
eine Übergaberadanordnung
sich konzentrisch mit der Druckplatte und zur gemeinsamen Drehung
mit dieser anordnen. Die Übergaberadanordnung
kann mindestens ein Übergabesternrad
mit einer Vielzahl von Dosen aufnehmenden Ausnehmungen in einer
Umfangsfläche
aufweisen, mit denen die Aerosoldosen entlang ihrer Bewegungsbahn
führbar
sind.
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In
einem weiteren Beispiel lässt
sich eine Zufuhrradanordnung um eine zur Rotationsachse parallele zweite
Achse drehbar anordnen. Die Zufuhrradanordnung kann mindestens ein
Zufuhrsternrad mit einer Vielzahl von Dosen aufnehmenden Ausnehmungen
in einer Umfangsfläche
aufweisen, die Aerosoldosen vom Zufuhrförderer übernehmen und sie vor Erreichen
des Aufdrücksegments
der Druckplatte an die Übergaberadanordnung übergeben.
In einem noch anderen Beispiel ist ein Kappenauslass des Abdeckkappenzufuhr
zwischen der Zufuhr- und der Übergaberadanordnung
angeordnet.
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In
einem weiteren Beispiel lässt
eine Austragradanordnung sich um eine zur Rotationsachse parallele dritte
Achse drehbar anordnen, wobei die Austragradanordnung mindestens
ein Austragsternrad mit einer Vielzahl von Dosen aufnehmenden Ausnehmungen
in einer Umfangsfläche
aufweist, die von der Übergaberadanordnung
her Aerosoldosen mit aufgedrückter
Abdeckkappe übernehmen
und sie an den Austragförderer
weitergeben.
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Nach
einem Beispiel für
die Lehre der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Aufbringen
von Abdeckkappen auf Aerosoldosen angegeben, die entlang einer Fertigungsstraße durchlaufen.
Nach diesem Verfahren wird eine Kappenaufdrückstation in der Fertigungsstraße vorgesehen.
Die Kappenaufdrückstation hat
eine Förderfläche, eine
Druckplatte und ein Druckrad. Die Druckplatte ist um eine Achse
drehbar und hat eine Kappenkontaktfläche und eine Anlagefläche; das
Druckrad hat eine drehbare Umfangsfläche. Die Umfangsfläche des
Druckrads ist so angeordnet, dass sie sich an einen Teil der Druckplatte
anlegen kann, so dass ein Aufdrücksegment
der Kontaktfläche
näher an
die Förderfläche heran
gebracht wird. Eine Vielzahl Aerosoldosen wird von einem Zufuhrförderer der
Kappenaufdrückstation
zugeführt.
Auf jede der Vielzahl von Aerosoldosen wird eine Abdeckkappe aufgesetzt,
um eine Vielzahl von Dosen-Voranordnungen auszubilden. Die Dosen-Voranordnungen
werden zwischen der Förderfläche und
dem Aufdrücksegment
der Kontaktfläche
der Platte hindurch geführt,
während
die Dosen-Voranordnungen mindestens einen Teil der Aufdrückstation
durchlaufen, um die Abdeckkappen auf die Dosen-Voranordnungen aufzudrücken. Dann
werden die Aerosoldosen mit den aufgedrückten Abdeckkappen aus der
Aufdrückstation
ausgetragen.
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In
einem anderen Beispiel kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
eine Druckplatte in Form einer kreisförmigen Scheibe vorgesehen und
um eine allgemein vertikale Achse drehbar angeordnet werden. In einem
weiteren Beispiel kann nach dem Verfahren die Druckplatte mit einem
radial sich erstreckenden Flansch versehen sein, die die Kontaktfläche bildet.
In einem noch anderen Beispiel kann man nach dem Verfahren der Flansch
der Druckplatte um die Achse drehen und die Dosen-Voranordnung entlang
einer Bahn führen,
die mindestens teilweise konzentrisch mit der Druckplatte und unter
der Kontaktfläche
verläuft.
In einem noch anderen Beispiel kann man nach diesem Verfahren den
Flansch umlaufen lassen und die Dosen-Voranordnung mit im wesentlichen
der gleichen Geschwindigkeit über
mindestens den Bahnteil unter der Kontaktfläche führen.
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In
einem anderen Beispiel kann man nach dem Verfahren die Druckplatte
federelastisch so abstützen, dass
eine Rotationsebene der Druckplatte im unbeaufschlagten Zustand
allgemein rechtwinklig zur Rotationsachse liegt. Die Druckplatte
lässt sich
so versetzen, dass ihre Rotationsebene winklig zu der unbeaufschlagten Rotationsebene
und so liegt, dass das Aufdrücksegment
sich näher
an der Förderfläche befindet.
In einem weiteren Beispiel ist im Zufuhrschritt eine Aerosoldose
einem Zufuhrsegment der Druckplatte zuführbar, das vom Aufdrücksegment
beabstandet ist. Im Aufsetzschritt lässt sich weiterhin eine Abdeckkappe
auf eine Aerosoldose aufsetzen, die unter der Kontaktfläche am Zufuhrsegment
liegt. In einem noch anderen Beispiel lässt sich im Bereitstellschritt
eine Druckplatte in Form einer kreisförmigen Scheibe bereit stellen,
die eine radial sich erstreckenden Flansch aufweist, der die Kontaktfläche definiert,
die winklig relativ zur Rotationsebene der Scheibe verläuft, so
dass bei versetzt orientierter Rotationsebene die Kontaktfläche rechtwinklig
zu letzterer liegt.
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Andere
Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus
der folgenden ausführlichen
Beschreibung.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
einen Teil einer Fertigungsstraße
für Aerosoldosen
mit einer erfindungsgemäß aufgebauten
Kappenaufdrückstation;
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2 zeigt
in der Draufsicht eine beispielhafte, erfindungsgemäß aufgebaute
Kappenaufdrückstation gem. 1;
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3 zeigt
in der Draufsicht die Aufdrückstation
gem. 2, wobei ein Teil der Aufdrückvorrichtung weggelassen wurde,
um die Bewegungsbahn der Aerosoldosen durch die Station zu zeigen;
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4 zeigt
die Kappenaufdrückstation
der 2 in der Vorderansicht;
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5 zeigt
als Perspektive bestimmte Teile der Aufdrückvorrichtung nach 2;
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6 zeigt
als Schnitt in der Ebene VI-VI den Aufdrückteil der in der 4 gezeigten
Vorrichtung;
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7 zeigt
als Perspektive eine beispielhafte, nach der Lehre der vorliegenden
Erfindung aufgebauten Druckplatte; und
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8 ist
ein Schnitt durch einen Teil der Druckplatte der 7 in
der Ebene VIII-VIII.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die 1 zeigt
nun in der Draufsicht einen Teil einer Fertigungsstraße 10 für Aerosoldosen.
Die Straße 10 hat
einen Zufuhrförderer 12,
der eine Vielzahl von Aerosoldosen in Richtung der Pfeile C bewegt.
Der Zufuhrförderer 12 gibt
gefüllte
und fertig montierte Aerosoldosen an eine erfindungsgemäße Kappenaufdrückstation 14 weiter.
Ein Austragförderer 16 führt die
Dosen in Richtung der Pfeile C hinter die Kappenaufdrückstation
auf einen herkömmlichen
Sammeltisch 18, der sie zur Weiterverpackung gruppiert.
Bspw. kann am Austragförderer 16 ein
Kartonförderer 20 vorgesehen
sein, der eine Vielzahl von Behältnissen
zuführt,
in die die Aerosoldosen in einer Verpackungsstation 22 abgepackt
werden. Wie aus dem Stand der Technik bekannt, wird das abgepackte
Produkt dann weiter laufabwärts
und schließlich
auf geeignete Transporteinrichtungen gefördert, um diversen Zielorten
zugeführt
zu werden.
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Die 2–4 zeigen
die Kappenaufdrückstation
ausführlicher
von oben und vorn. Generell weist die Kappenaufdrückstation 14 eine
Zufuhrradanordnung 24 mit einer Vielzahl von Ausnehmungen 25 in
der Umfangsfläche.
Die Ausnehmungen sind allgemein zu den Aerosoldosen passend konturiert.
Die Zufuhrradanordnung 24 ist in diesem Beispiel auf eine
vertikal gerichtete rotierende Welle 26 aufgesetzt und
dreht um sie. Die Ausnehmungen 25 wirken mit einer oder
mehr Führungsschienen 27 zusammen,
die nahe der, aber von der Zufuhrradanordnung 24 beabstandet
angeordnet sind, um Aerosoldosen vom Zufuhrförderer 12 in die Aufdrückstation 14 zu
drücken.
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Eine Übergaberadanordnung 28 (besser
in 3 gezeigt, aus der der Druckplattenteil der Anordnung fortgelassen
wurde) liegt laufabwärts
an der Zufuhrradanordnung 24. Die Übergaberadanordnung 28 weist ebenfalls
in der äußeren Umfangsfläche eine
Vielzahl konturierter Ausnehmungen auf. Die Ausnehmungen 29 wirken
mit den Ausnehmungen 25 der Zufuhrradanordnung 24 zusammen
und nehmen von dieser zugeführte Aerosoldosen
auf. In diesem Bei spiel dreht die Übergabeanordnung 28 ebenfalls
um eine vertikal gerichtete Welle 30. Eine oder mehr Führungsschienen 32 wirken
mit den Ausnehmungen 29 der Übergaberadanordnung 28 zusammen,
um Aerosoldosen weiter durch die Kappenaufdrückstation 14 zu führen. Wie
unten ausführlicher
beschrieben, enthält
erfindungsgemäß die Übergaberadanordnung 28 einen
Teil der Kappenaufdrückvorrichtung.
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Eine
Austragradanordnung 34 ist laufabwärts der Übergaberadanordnung 28 angeordnet.
Die Austragradanordnung weist in ihrer äußeren Umfangsfläche ebenfalls
eine Vielzahl konturierter Ausnehmungen auf. Die Ausnehmungen 35 wirken
mit den Ausnehmungen 29 im Übergaberad zusammen und übernehmen
Aerosoldosen von letzterem. Die Austragradanordnung 34 ist
ebenfalls um eine vertikale Welle 36 drehbar angeordnet.
Eine oder mehr Führungsschienen 37 wirken
mit den Ausnehmungen 35 im Austragrad zusammen, um Aerosoldosen
durch den verbleibenden Teil der Aufdrückstation und auf den Austragförderer 16 zu
führen.
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Der
allgemeine Aufbau der Zufuhr-, Übergabe-
und Austragradanordnungen ist aus dem Stand der Technik der Aerosoldosenfertigung
bekannt. Diese Anlagenteile sind typischerweise auf einem Tisch 38 montiert,
der mit dem Zufuhrförderer 12 und
dem Austragförderer 16 zusammenarbeitet.
An der Kappenaufdrückvorrichtung
ist eine Kappenzufuhrführung 39 angeordnet,
mit der auf entlang der Fertigungsstraße 10 durchlaufende
Aerosoldosen aufzudrückende
Abdeckkappen einzeln zuführbar
sind. Wie bekannt, werden die Abdeckkappen einem Vorratsbehälter (nicht
gezeigt) entnommen und über
die Zufuhrführung 39 zugeführt.
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Die 5 zeigt
als Perspektive die verschiedenen Bestandteile, die im Zusammenwirken
eine erfindungsgemäß aufgebaute
Kappenaufdrückvorrichtung 40 darstellen.
Die 6 zeigt im Schnitt die in diesem Beispiel offenbarten
und der 4 entnommenen Bestandteile der
Kappenaufdrückvorrichtung.
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Generell
weist die Kappenaufdrückvorrichtung 40 eine
Druckplatte 42 über
einer Vielzahl von Aerosoldosen 44 auf, die entlang des
Förderers 12 durch
die Kappenaufdrückstation 14 laufen.
Die Kappenaufdrückvorrichtung 40 hat
auch ein Druckrad 46, die an einem Teil der Druckplatte
angeordnet ist, um diesen auf Abdeckkappen 48 zu drücken, die
auf die Aerosoldosen 44 aufgesetzt sind. Das Druckrad 46 bringt über die Druckplatte 42 auf
die Abdeckkappen 48 eine vorbestimmte, allmählich wachsende
und gleichmäßig verteilte Kraft
auf. Die nötige
Kraft bzw. der nötige
Druck hängt
von der jeweiligen Abdeckkappe sowie von der Gestalt und dem Aufbau
der Aerosoldose ab.
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Wie
am besten in den 2 und 6 gezeigt,
ist eine Dorn- bzw. Nabenanordnung 52 auf die vertikale
Welle 30 des Übergaberads 28 aufgesetzt
und dreht mit ihr. Der Dorn 52 hat mehrere Abschnitte 54, 56, 58 unterschiedlicher
Durchmesser, auf die ein oder mehr verschiedene Teile der Übergaberadanordnung
zur Drehung mit der Welle befestigt sind.
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Die Übergaberadanordnung 28 hat
ein Paar Dosen-Sternräder 60, 61,
die konzentrisch auf der Welle 30 sitzen. Im vorliegenden
Beispiel ist das obere Sternrad 60 mit herkömmlichen
Befestigern an einem mit der Welle 50 konzentrischen Kappen-Sternrad 62 befestigt.
Eine zylindrische Montageplatte 64 ist zur Ausrichtung konzentrisch
auf einen ersten Nabenabschnitt 54 aufgesetzt und mit einem
zweiten Nabenabschnitt 56 verschraubt. Das Kappen-Sternrad 62 ist
in diesem Beispiel mit der Montageplatte 64 verschraubt.
Auf diese Weise sind das Kappen-Sternrad 62 und das obere
Kappen-Sternrad 60 jeweils aneinander und am Dorn 52 festgelegt
und mitder Welle 30 drehbar. Das untere Dosen-Sternrad 61 ist
ebenfalls am unteren Ende der Welle 30 konzentrisch mit
ihr befestigt und mit ihr drehbar.
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Um
die Aerosoldosen beim Durchlauf durch die Kappenaufdrückstation 24 in
einer vertikalen Ausrichtung zu halten, sind das obere und das untere
Sternrad 61, 66 so angeordnet, dass sie sich an
die Aerosoldosen nahe dem oberen bzw. unteren Ende anlegen. Die
beiden Sternräder 60, 61 halten
die Aerosoldosen gemeinsam vertikal ausgerichtet.
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Wie
für den
Fachmann einzusehen, lassen sich zum Festlegen der verschiedenen
Vorrichtungsteile – einschl.
der Zufuhrsterne 60, 61 und 62 – an der
Welle zum Drehen mit dieser zahlreiche andere Aufbauarten und Anordnungen
verwenden. Weiterhin weisen die Zufuhr- und die Austragradanordnung
jeweils ein oberes und ein unteres Sternrad ähnlich den Dosen-Sternrädern 60, 61 auf
und spiegeln diese wider. Bspw. zeigt die 6 einen
Teil des oberen und des unteren Sternrads 66, 68,
die die Dosen-Sternräder 60, 61 widerspiegeln.
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Die
Sternräder 60, 61, 62 enthalten
jeweils ein Vielzahl von Ausnehmungen 29, die der Außenkontur der
Aerosoldosen 44 oder der Abdeckkappen 48 folgend
gestaltet sind. Im Betrieb führt
jede Sternradausnehmung 29 eine Aerosolsose auf dem gewundenen
Weg durch die Kappenaufdrückstation 14.
Die Ausnehmungen in den Sternrädern
sind mit entsprechenden Ausnehmungen in jedem anderen Sternrad der Übergaberadanordnung
ausgerichtet, um die Dosen und Kappen richtig ausgerichtet zu halten.
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Wie
am besten die 6–8 zeigen,
ist im vorliegenden Beispiel die Druckplatte 42 ein Kreisring bzw.
eine Kreisscheibe, der/die konzentrisch über der Welle 30 sitzt.
Die Scheibe 42 ist, wie unten beschrieben, an einem Teil
der Übergaberadanordnung 28 befestigt
und dreht daher synchron mit der Welle 30 und den Sternrädern 60, 61, 62.
Wie für
den Durchschnittsfachmann einzusehen ist, braucht die Druckplatte
weder kreisförmig,
noch rund, symmetrisch oder dergl. zu sein, um ihre Funktion auszuüben. Die
Druckplatte kann in Gestalt und Ausführung kann erheblich variieren,
aber trotzdem unter die Erfindung fallen.
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Wie
die 5 zeigt, hat die Druckplatte bzw. -scheibe 42 einen
Innen- und einen Außendurchmesser, die
einen Materialring 70 bilden. Ein innerer erster Teil 72 des
Rings 70 enthält
eine Vielzahl durchgehender Montageöffnungen 74. Ein zweiter
Teil des Rings 70 liegt radial auswärts des ersten Teils 72 und
bildet einen sich radial erstreckenden Umfangsflansch 78.
Die 8 zeigt im Schnitt einen Teil der Druckplatte
bzw. -scheibe 42 mit dem ersten Teil 72 und dem
Flansch 78. Wie in 8 gezeigt,
hat der Flansch 78 eine obere bzw. Anlagefläche 80,
die im vorliegenden Beispiel im montierten Zustand dem Druckrad 46 zugewandt
ist. Der Flansch hat auch eine untere bzw. Dosenkontaktfläche 82,
die bei in der Station montierter Anordnung generell den Aerosoldosen 42 zugewandt
ist.
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Die Öffnungen 74 im
ersten Ringteil 72 dienen dazu, die Scheibe 42 federelastisch
auf den Dorn 52 aufzusetzen. Eine Vielzahl aufrecht vorstehender
Stifte 84 ist auf geeignete Weise an einem Teil des Dorns
(in diesem Beispiel: an der auf den Dorn aufgesetzten Montageplatte 64)
befestigt und läuft
am oberen Ende zu einem Absatz 85 aus, an den sich die
Druckplatte 42 anlegt, um diese auf den Stiften zu halten.
Auf jeden Stift 84 sitzt zwischen der Montageplatte 64 und
der Druckplatte 42 eingefügt eine elastische Feder 86.
Die Federn 86 beaufschlagen die Druckplatte aufwärts in die
Anlage an den Schultern 85. Ohne weitere auf sie einwirkende
Kräfte
wird die Druckplatte von den Federn 86 im unbeaufschlagtem
Zustand in einer Rotationsebene ausgerichtet gehalten, die allgemein
rechtwinklig zur Rotationsachse der Welle 30 liegt. Die
federelastische Abstützung
mit den Stiften 84 und den Federn 86 lässt aber
zu, dass ein oder mehr Segmente der Scheibe bzw. Druckplatte 42 durch Überwinden
der Federkraft der geeigneten Federn abwärts beaufschlagt werden. Der Zweck und
die Funktion dieser federelastischen Abstützung sind unten ausführlicher
beschrieben.
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Das
Druckrad 46 hat im vorliegenden Beispiel eine allgemein
glatte äußere Umfangsfläche 90.
Die Breite der Oberfläche 90 entspricht
in diesem Beispiel generell der der Anlagefläche 80 des Flansches 78 der Scheibe
bzw. Druckplatte. Die Umfangsfläche 90 des
Rads drückt
auf die Anlagefläche 80 des
Druckplatte, die ihrerseits ein Aufdrücksegment 100 der
Kontaktfläche 82 der
Platte nach unten drückt,
während
diese gemeinsam mit der Übergaberadanordnung 28 umläuft. Wie
unten ausführlicher
diskutiert, wird auf diese Weise das Andrücksegment 100 der
Kontaktfläche 82 in
die Berührung
mit Abdeckkappen 48 auf unter dem Druckrad 46 durchlaufenden
Aerosoldosen 44 geführt.
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Wie
aus dem Stand der Technik bekannt, ist das Druckrad 46 auf
einer Welle 92 gelagert, die über ein oder mehr Untersetzungsgetriebe 94 direkt
mit der vertikalen Welle 30 und/oder den anderen vertikalen
Wellen 26, 36 der Kappenaufdrückstahon 14 gekoppelt
ist. So dreht die jeweilige vertikale Welle auch das Druckrad 46.
Dabei ist das Untersetzungsverhältnis
so gewählt,
dass das Druckrad 46 mit einer Geschwindigkeit entsprechend
der der Druckplatte 42 und damit der Übergaberadanordnung 28 entspricht.
In einem Beispiel lässt sich
ein einzelner Motor (nicht gezeigt) benutzen, um über zusammenwirkende
Zahnradgetriebe alle vertikal rotierenden Radanordnungen 24, 28, 34 und
auch das waagerecht drehende Druckrad 46 anzutreiben.
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Wie
in den 1 und 4 gezeigt, laufen im Betrieb
der Fertigungslinie 10 die Aerosoldosen 44 auf dem
Zufuhrförderer 12 zur
Kappenaufdrückstation 14.
Anfänglich
werden die Aerosoldosen 44 von der Zufuhrradanordnung 24 – jeweils
eine in jeder Ausnehmung 25 der Sternräder – übernommen. Die Ausnehmungen 25 und
Führungsschienen 27 führen die
Aerosoldosen einem Zufuhrsegments 102 der Übergaberadanordnung 28 zu.
Jede der Ausnehmungen 29 in den Dosen-Sternrädern 60, 61, 62 der Übergaberadanordnung 28 nimmt
eine der Aerosoldosen 44 auf. Die Dosen 44 werden
von den Führungsrädern 32 und
Ausnehmungen 29 auf einem Teil einer Kreisbahn vom Zufuhrsegment 102 zum
Aufdrücksegment 100 unter
dem Druckrad geführt.
Die rechte Seite des in 6 gezeigten Teils der Aufdrückvorrichtung
stellt das Zufuhrsegment 102, die linke Seite das Aufdrücksegment 100 dar.
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Eine
Vielzahl von Abdeckkappen 48 wird von der Kappenzufuhrführung 39 aus
einem Vorratsbehälter (nicht
gezeigt) zugeführt.
Wie sich unten zeigen wird, kann die Zufuhrführung 39 sich lagemäßig mit
dem Zufuhrsegment 102 decken oder kann zwischen dem Zufuhr-
und dem Aufdrücksegment
liegen. Die Abdeckkappen 48 werden einzeln auf die Aerosoldosen 44 aufgesetzt,
die das Zufuhrsegment 102 durchlaufen. Wie unten beschrieben,
lassen die Kappen 48 sich auf die Dosen 44 direkt
unter der Kontaktfläche
im Zufuhrsegment gleichzeitig mit dem Aufdrücken der Kappen auf die Dosen
im Aufdrücksegment
aufsetzen.
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Die
Druckplatte 42 liegt in einer versetzten Rotationsebene – vergl. 5 und 6 --,
wie es die elastische Abstützung
zulässt.
Die versetzte Rotationsebene liegt winklig zur unbeaufschlagten
Rotationsebene der Platte und zur Rotationsebene der Übergaberadanordnung 28.
Die Platte dreht aber immer noch um die vertikale Achse, weil die
Lage und Anordnung des Druckrads beim Durchlauf der Druckplatte
unter ihm festliegen. Die versetzte Rotationsebene der Platte ändert sich
nicht, da die federelastischen Abstützungen dem unter dem Druckrad
liegenden Teil der Druckplatte durchweg erlauben, abwärts beaufschlagt
zu werden. Das dem Druckrad 46 gegenüber liegende Ende der Druckplatte 42 wird
von den Federn 86 am weitesten aufwärts zu den Absätzen 85 hin
beaufschlagt.
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Zwischen
der Kontaktfläche 82 der
Druckplatte 42 und der Oberseite der Aerosoldosen 44 unter
der Kontaktfläche
entsteht ein Spalt 104. Der Spalt ist am dem Druckrad gegenüberliegenden
Ende am größten und
im Aufdrücksegment,
d.h. in diesem Beispiel direkt unter dem Druckrad am kleinsten.
Der Spalt 104 nimmt zum Aufdrücksegment hin allmählich ab.
Der Spalt 104 ermöglicht,
Abdeckkappen 48 auf Aerosoldosen unter der Kontaktfläche 82 am
vom Aufdrücksegment
der Druckplatte 42 beabstandeten Zufuhrsegment 102 aufzusetzen.
Das Zufuhrsegment 102 kann praktisch überall entlang des Umfangs
der Druckplatte liegen, wo ein ausreichend breiter Spalt 104 zur
Verfügung
steht, um Abdeckkappen zuzuführen
und auf Aerosoldosen aufzusetzen.
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Das
Zufuhrsegment 102 der Druckplatte kann 180° vom Aufdrücksegment 100 und
so vom Druckrad 46 entfernt liegen, so dass der größtmögliche Spalt 104 entsteht.
Alternativ lässt
sich das Zufuhrsegment weniger als 180° vom Druckrad 46 entfernt
um die Druckplatte 42 herum anordnen, wie im vorliegenden
Beispiel gezeigt, so lange der Spalt 104 am Istort ausreicht,
um die Kappen 48 auf die Dosen 44 aufzusetzen.
Der Winkelversatz der Rotationsebene der Druckplatte und deren Durchmesser
sowie die Größe der Abdeckkappen und
der Dosen – unter
anderen Variablen – bestimmen
einen zulässigen
Ort für
das Kappenzufuhrsegment der Druckplatte. Weicht der Ort des Zufuhrsegments
von dem im beschriebenen Beispiel ab, lassen der Zufuhrwinkel (in 1 von
oben gesehen) des Zufuhrförderers 12 oder
die Laufstrecke um das Zufuhrrad 24 herum sich so ändern, dass
die Dosen 44 einwandfrei an das Zufuhrsegment übergeben
werden.
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In
dem in den 6, 7 und 8 gezeigten
Beispiel der erfindungsgemäßen Lehre
verläuft
der Flansch 78 des Scheibenrings 70 winklig zur
Ringebene A und damit relativ zur Rotationsebene der Druckplatte 42.
Der Winkel zwischen dem Flansch 78 und der Rotationsebene
A des inneren Ringteils 72 hängt von den genannten Größeneigenschaften
der Abdeckkappe, Aerosoldose und Druck platte ab. Mit diesem Winkel
lässt sich
u.U. der Soll-Spalt 104 an einem bestimmten Ort des Zufuhrsegments
erreichen. Wichtiger ist, dass dieser Winkel dem Flansch 78 erlaubt,
am Aufdrücksegment 100 im
wesentlichen parallel zu den oberen Abschlusskanten der unter dem
Druckrad durchlaufenden Aerosoldosen und Abdeckkappen zu liegen,
obgleich die Druckplatte in der versetzten Rotationsebene liegt.
In einem Beispiel beträgt
der Flanschwinkel etwa 4°,
in einem weiteren Beispiel der Versatzwinkel der Rotationsebene
ebenfalls 4°.
Der winklige Flansch 78 erlaubt weiterhin, die Umfangsfläche 90 des
Druckrads im wesentlichen parallel zur Anlagefläche 80 der, wie gezeigt,
in der versetzten Rotationsebene liegenden Druckplatte anzuordnen.
Diese Bedingungen bewirken eine gleichmäßige Lastverteilung vom Druckrad
zur Druckplatte und von der Druckplatte auf die Abdeckkappen, so
dass man eine verbesserte Vorrichtung und Technik zum Aufsetzen
der Abdeckkappen erhält.
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Um
die Abdeckkappen auf von der Zulaufradanordnung 24 übergebene
Aerosoldosen aufzusetzen, dreht die Welle 30 die Dosensternräder 60, 61 und
das Kappensternrad 62 der Übergaberadanordnung 28, wodurch
die Dosen zum Zufuhrsegment 102 hin oder direkt in es eingeführt werden.
Es wird von der Zufuhrführung 39 am
Zufuhrsegment 102 auf jede Dose 44 eine Abdeckkappe 48 aufgesetzt,
so dass eine Vielzahl von Dosen-Voranordnungen entsteht. Während diese
Aerosoldosen 44 allmählich
zum Aufdrücksegment 100 laufen,
senkt sich die Druckplatte 42 auf die Abdeckkappen 48 hinab,
bis die Kontaktfläche 82 sie
nahe dem Aufdrücksegment
berührt.
Während
die Aerosoldosen 44 weiter zum Druckrad 46 laufen,
wie in 3 gezeigt, werden die Abdeckkappen 48 von
der Kontaktfläche 82 abwärts und
auf die Aerosoldosen aufgedrückt.
Das allmähliche
Aufbringen von Kraft und die parallele Kontaktfläche 82 drücken die
Abdeckkappen gleichmäßig und
effizient auf die Dosen.
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Sobald
die Abdeckkappen 48 aufgedrückt sind, laufen die Aerosoldosen 44 mit
den Ausnehmungen 29 der Übergaberadanordnung 28 weiter,
bis sie an die Ausnehmungen 35 der Austragradanordnung 34 übergeben
werden. Die Dosen werden dann auf den Austragförderer 16 gegeben
und mit aufgedrückten
Abdeckkappen schließlich
in der Fertigungsstraße
zum Abpacken und Versand bspw. an einen Sammeltisch 18 übergeben.
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Die
Kappenaufdrückstation 14 erlaubt,
Abdeckkappen 48 intermittierend in das Zufuhrsegment 102 einlaufen
zu lassen und im Aufdrücksegment 100 gleichzeitig
aufzudrücken.
Die Einfachheit der Anordnung der Vorrichtungsteile und die erheblich
geringere Teilezahl ergeben eine Kappenaufdrückvorrichtung, eine Kappenaufdrückstation
und ein Kappenaufdrückverfahren,
die effizienter, weniger kostenträchtig und zuverlässiger sind.
Wie für
den Durchschnittsfachmann einzusehen ist, können die Winkel der Rotationsachse,
des Flansches und der Rotationsebene sowie die Anordnung der Vorrichtungsteile
sich von denen der offenbarten beispielhaften Vorrichtung erheblich
unterscheiden.
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Für den einschlägigen Fachmann
liegen aus der vorgehenden Beschreibung zahlreiche Modifikationen
an der vorliegenden Erfindung auf der Hand. Die vorgehende Beschreibung
ist daher nur als erläuternd aufzufassen;
sie soll den Fachmann in die Lage versetzen, die Erfindung anzuwenden,
und ihre beste Ausführungsweise
lehren. Das ausschließliche
Recht an allen Modifikationen, die im Umfang der beigefügten Ansprüche liegen,
bleibt vorbehalten. FIGURENBESCHRIFTUNG Fig.
1
| Accumulation
table | Sammeltisch |
| Std.
Knapp case packer | Standard-Abpackmaschine |