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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Ausrichten einer Einrichtung für eine Anbringung
an einem Behälter.
Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung
zum Ausrichten einer ausrichtungsempfindlichen Einrichtung für eine Anbringung
an einer Schachtel.
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Behälter mit tüllenähnlichen Verschlüssen zum
Ausgeben der Inhalte daraus werden weitverbreitet verwendet. Eine
derartige Art eines Verschlusses umfasst eine mit einem Gewinde
versehene Tülle,
welche sich in Richtung nach oben aus einem Behälter hieraus erstreckt. Der
Verschluss wird mit einer Abdeckung verwendet, welche sich mit der
Tülle in einem
Gewindeeingriff befindet. Häufig
werden derartige Verschlüsse
direkt auf dem Behältermaterialstock
spritzgussgeformt. Derartige Verschlüsse können jedoch getrennt von dem
Behälter
geformt und anschließend
darauf montiert werden. Für
bestimmte Anwendungen haben derartige Verschlüsse deutliche Vorteile gegenüber bekannten
Verschlusssystemen aufgedeckt.
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Eine weitere bekannte Art eines Verschlusses
umfasst einen einteilig geformten Körper mit einer angelenkten
Abdeckung. Derartige einteilige Verschlüsse eliminieren vorteilhaft
die Notwendigkeit einer separat geformten Verschlussabdeckung. Die einteilige
Ausgestaltung eliminiert die Möglichkeit
eines Verlustes oder eines unabsichtlichen Wegwurfs des separaten
Abdeckungsabschnitts.
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Ein Nachteil beim Gebrauch derartiger
angelenkter Verschlüsse
besteht darin, dass jeder Verschluss geeignet auf seinem zugeordneten
Behälter ausgerichtet
werden muss, weil jede Verschlussabdeckung gelenkig oder drehbar
um eine Achse angeordnet ist, welche insbesondere auf dem Verschluss angeordnet
ist. Beispielsweise muss sich der Abdeckungsabschnitt eines angelenkten
Verschlusses, welcher an einer Schachtel mit einer giebelartigen Oberseite
montiert ist, in Aufwärtsrichtung
aus der Bahn der Inhalte herausdrehen, welche aus dem Behälter ausgegebenen
oder ausgegossen werden. Wenn sich die Abdeckung in einer Weise
oder einer Richtung anders als in Aufwärtsrichtung dreht, kann es
mit dem Ausgeben oder dem Ausgießen der Inhalte daraus in Wechselwirkung
treten.
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In einer weiteren Verwendung kann
es wünschenswert
sein, einen nicht angelenkten Verschluss, beispielsweise einen mit
einem Gewinde versehenen Verpackungsverschluss in einer besonderen
Ausrichtung auf einen Behälter
zu positionieren. Eine derartige besonders ausgestaltete Ausrichtung
des Verschlusses kann beispielsweise die geeignete Positionierung
einer Beschriftung auf dem Verschluss oder der Verschlussabdeckung
relativ zu dem Behälter
beeinflussen. Dies kann erheblich sein, falls die Beschriftung ein
Logo, eine Marke oder ähnliche
Darstellungen enthält.
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Bekannte ausrichtbare Verschlüsse weisen typischerweise
eine oder mehrere abgeflachte Seiten auf, um eine geeignete Orientierung
des Verschlusses auf dem Behälter
zu ermöglichen.
So sehr auch derartige, teilweise abgeflachte Verschlüsse für Verschlüsse von
der angelenkten Art akzeptabel sind, gibt es eine Vielzahl an Nachteilen.
Erstens können derartige
abgeflachte Seiten die Herstellungskosten derartiger Verschlüsse erhöhen. Zusätzlich kann
die Handhabe und die Positionierung derartiger Verschlüsse zusätzliche
Produktionsgeräte
zum Sortieren, Positionieren und Befestigen der Verschlüsse an den
Behältern
erfordern. Außerdem
sind derartige abgeflachte Verschlüsse schwer in Verbindung mit einer
Verschlussanordnung der Gewindeart zu verwenden.
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Demgemäß bleibt weiterhin eine Notwendigkeit
an einem ausrichtungsempfindlichen Verschluss und an einer Vorrichtung
zum Ausrichten für
eine Verwendung mit einem derartigen Verschluss bestehen. Ein derartiger
Verschluss und eine derartige Vorrichtung sollten sofort den Verschluss
für eine
geeignete Positionierung für
eine Befestigung an einem Behälter
ausrichte. Ein derartiger Verschluss sollte einen angelenkten Abdeckabschnitt
aufweisen, welcher sich weg von der Ausgießrichtung öffnet. Vorteilhaft weist ein
derartiger Verschluss eine ausrichtempfindliche Beschriftung auf,
wie beispielsweise Logos und dergleichen, wobei die Beschriftung
geeignet auf den Verschluss ausgerichtet sein sollte.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Ausrichten eines Verschlusses vor seiner Anbringung
an einem Behälter.
Sie dient einer Verwendung mit einem Verschluss, welcher einen Flansch
mit einer Tülle
aufweist, welche sich von einer Seite davon erstreckt und mittig
auf und koaxial zu dem Flansch angeordnet ist, und welcher einen Ausrichtvorsprung
aufweist, der sich von einer gegenüberliegenden Seite des Flansches
erstreckt, wobei der Flansch eine Breite und der Ausrichtvorsprung
eine Dicke aufweist, die geringer ist als diese Breite. Die Vorrichtung
umfasst eine erste und eine zweite Einfassung, welche einen Vorsprung-Aufnahmekanal
mit einem Aufnahmeende und einem Ausgabeende definieren, und wobei
wenigstens eine Biegung darin einen Abschnitt definiert, welcher
sich im allgemeinen teilweise quer relativ zu einer Längsachse
davon erstreckt; und einen Flanschaufnahmekanal, welcher durch eine
Vielzahl an Längsstäben definiert
ist, welche sich wenigstens entlang der Länge der ersten und zweiten
Einfassung und in Nähe davon
zum Aufrechterhalten eines Verschlussflansches innerhalb des Flanschaufnahmekanals
erstrecken. Vorzugsweise ist die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
ein integriertes oder ein zusätzlich
vorgesehenes Bauteil bzw. ein "add-on" Bauteil in einem
Verschlusssystem oder in einer Einrichtungs-Appliziereinrichtung
für eine
Verpackungsmaschine zum Bilden, Füllen und Abdichten.
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Eine Vorrichtung der vorliegenden
Erfindung weist normalerweise eine Vakuumeinrichtung an der Basis
davon auf. Sie weist ebenfalls normalerweise einen Amboss für eine Lagerung
bzw. ein Tragen des Verschlusses vor einer Anbringung an dem Behälter auf.
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In der Vorrichtung der vorliegenden
Erfindung kann ein Amboss vorgesehen sein, welcher selbst eine Vakuumhalteeinrichtung
aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel
weist der Amboss einen Ambosskörper
mit einer Aufnahmelasche auf, die an einem Ende davon für eine Aufnahme
des Verschlusses drauf vorgesehen ist; und eine Vakuumhalteeinrichtung,
welche innerhalb des Ambosses angeordnet ist, wobei die Vakuumhalteeinrichtung
einen Durchgang besitzt, der sich von einer Vakuumstelle an einem
Ende zu einer Öffnung
erstreckt, die mittig an dem Aufnahmelappen an dem unteren Ende
angeordnet ist, wodurch die Verwendung eines Vakuums einen auf dem
Lappen angeordneten Verschluss während
eines Transports von einer Ausrichtvorrichtung zu einem Behälter hält.
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Die Erfindung wird im folgenden exemplarisch
und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Von den Figuren zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf einen Verschluss, der für eine Ausrichtung in einer
Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung geeignet ist;
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2 eine
Seitenansicht des Verschlusses in 1;
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3 eine
Vorderansicht der Ausrichtvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung, welche einen Amboss zur Aufnahme des Verschlusses
davon und einen Verschluss an dem Eingang dazu zeigt;
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4 eine
Vorderansicht der Vorrichtung aus 3,
welche den Verschluss in einer ersten Ausrichtungsstufe darstellt;
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5 eine
Vorderansicht der Vorrichtung aus 3,
welche den Verschluss in einer zweiten Ausrichtungsstufe darstellt;
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6 eine
Vorderansicht der Vorrichtung aus 3,
welche den Verschluss in einer dritten Ausrichtungsstufe darstellt;
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6A eine
Querschnittsansicht entlang der Linie II-II in 6;
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7 eine
Vorderansicht der Vorrichtung aus 3 mit
einer Vielzahl an Verschlüssen,
welche auf der Einrichtung ausgerichtet sind;
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7A eine
Schnittansicht der Vorrichtung aus 7;
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8 eine
Seitenansicht der Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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9 eine
Schnittansicht der Vorrichtung aus 8;
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10A–E diagrammische Illustrationen eines ausrichtungsempfindlichen
Verschlusses, wenn er die Ausrichtungsvorrichtung aus 8 durchfährt;
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11 eine
Vorderansicht einer Vorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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12A–E diagrammische Illustrationen eines ausrichtungsempfindlichen
Verschlusses, wenn er die Ausrichtungsvorrichtung aus 11 durchfährt;
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13 eine
diagrammische Illustration der Vorrichtung aus 11 mit einem Verschluss, welcher in die
Vorrichtung in einer nahen Führungsposition
eingetreten ist und in dem Vorrichtungsgestell ruht;
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14 eine
Querschnittsansicht eines Ambosses und einer Vakuumhalteeinrichtung,
wie sie mit einer Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet
werden;
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15 eine
perspektivische Ansicht der Stirnfläche der Vakuumhalteeinrichtung
aus 14;
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16 eine
Draufsicht auf die Vorderseite der Vakuumhalteeinrichtung aus 14;
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17 eine
Querschnittsansicht der Vorderseite der Vakuumhalteeinrichtung aus 14; und
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18 eine
perspektivische Ansicht einer Schachtel mit einem darauf angebrachten
Verschluss.
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Die 1 und 2 illustrieren einen Verschluss 20,
welcher an einer Schachtel angebracht wird, um einen Zugang zu den
Inhalten der Schachtel zu gewähren.
Der Verschluss besitzt eine Abdeckung 20, eine Tülle 24,
ein Drehgelenk 25, einen Flansch 26, einen flachen
Abschnitt eines Flansches 27 und einen Ausrichtvorsprung 28.
Der flache Abschnitt 27 des Flansches hilft dabei, den
Verschluss 20 in einer geeigneten Stellung für einen
Eingriff mit einem Passstück
eines Ambosses ruhen zu lassen, wie weiter unten beschrieben wird.
Der Ausrichtvorsprung 28 führt den Verschluss 20 durch
eine Ausrichtvorrichtung 30, wie in den 3–7 dargestellt ist.
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Die 3 bis 7 illustrieren den Verschluss 20 zu
verschiedenen Zeitpunkten, wenn der Verschluss 20 auf der
Ausrichtvorrichtung 30 ausgerichtet wird. Gemäß einem
grundliegenden Ausführungsbeispiel besteht
die Ausrichtvorrichtung 30 aus einer Reihe von parallelen
Stäben 32A–B und 34A–B,
einer ersten mehrfach gewinkelten Einfassung 36, einer
zweiten mehrfach gewinkelten Einfassung 38 und einem Hauptkanal 40.
Die parallelen Stäbe 32A und 34A liegen
auf einer Ebene, die parallelen Stäbe 32B und 34B liegen
auf einer weiteren Ebene, wobei die Einfassungen 36 und 38 auf
einer noch weiteren Ebene liegen, und der Kanal 40 definiert
eine vierte Ebene. Der Hauptkanal 40 kann weiter in einen
oberen Kanal 42, einen mittleren Kanal 44 und
einen unteren Kanal 46 unterteilt werden. Die Einfassungen 36 und 38 können als
alleinstehende Stäbe
oder als eine erhabene bzw. erhöhte
Kante auf einer ersten Platte 48 und einer zweiten Platte 50 ausgebildet
sein. Alternativ kann die eine oder die andere der Platten 48 und 50 vorhanden
sein, während
die andere der Platten 48 oder 50 abwesend ist.
Die erste mehrfach gewinkelte Einfassung 36 kann weiter
in eine erste senkrechte Kante 52 unterteilt werden, welche
mit einer ersten abfallenden Kante 54 verbunden ist, die
mit einer ersten geneigten Kante 56 verbunden ist, welche wiederum
mit einer ersten parallelen Kante 58 verbunden ist. Die
zweite mehrfach gewinkelte Einfassung 38 kann ferner in
eine zweite senkrechte Kante 60 unterteilt werden, welche
mit einer zweiten abfallenden Kante 62 verbunden ist, die
mit einer zweiten parallelen Kante 64 verbunden ist.
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Die 3 bis 7 illustrieren eine Draufsicht auf
die Ausrichtvorrichtung 30 mit einem Verschluss 20 oder
Verschlüssen,
welche darauf ausgerichtet werden. Die Oberseite des Verschlusses 20 weist nach
außen,
jedoch ist die Hauptfunktion des Verschlusses 20 von seiner
Unterseite betreibbar, nämlich
der Ausrichtvorsprung 38. Daher wird der Verschluss gestrichelt
dargestellt, um die Wirkung des Ausrichtvorsprungs 28 zu
verstärken.
Die Verschlüsse 20 werden
von einem Magazin 66, nicht dargestellt, zugeführt, welches
mit der Ausrichtvorrichtung 30 über einen Schacht 68,
nicht dargestellt, verbunden ist. Egal wie die Orientierung oder
der Winkel der Verschlüsse 20 ist,
da jeder Verschluss 20 von dem Schacht 68 rauskommt,
richtet die Ausrichtvorrichtung 30 den Verschluss passend
aus, sobald der Verschluss 20 aus der Ausrichtvorrichtung
herauskommt.
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Wenn ein Verschluss in die Ausrichtvorrichtung 30 eintritt,
wechselwirkt der Umfang des Flansches 26 mit den parallelen
Stäben 32A und 34B. Der
Flansch betritt einen Flanschkanal 70, welcher durch die
parallelen Stäbe 32A–B und 34A–B definiert
ist, wobei die Stäbe 32A und 34A eine
Seite des Kanals 70 und die Stäbe 32B und 34B die
andere Seite des Kanals 70 definieren, was am besten in 6 ersichtlich ist. Somit
wird die äußerste Umfangskante
des Flansches 26 zwischen den Stäben 32A–B und 34A–B eingefangen,
welche den Verschluss 20 abwärts führen, wodurch eine nach außen gerichtete
transversale Bewegung des Verschlusses 20 verhindert wird.
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Sobald der Verschluss 20 in
die Ausrichtvorrichtung 30 eingetreten ist, wechseltwirkt
der Ausrichtvorsprung 28 mit der Einfassung 36 oder 38,
wie in Figur dargestellt ist. Der Ausrichtvorsprung 28 manövriert innerhalb
des Hauptkanals 40 und abhängig von der Orientierung des
Verschlusses 20, wenn er den Schacht 68 verläßt, wobei
der Vorsprung 28 zunächst
mit der ersten mehrfach gewinkelten Einfassung 38 oder
der zweiten mehrfach gewinkelten Einfassung 38 wechselewirkt.
Der Vorsprung 28 kann zwischen der Einfassung 36 und 38 hin
und her hüpfen,
wenn der Verschluss 20 durch die Ausrichtvorrichtung 30 fällt.
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Eventuell tritt der Vorsprung 28 in
den mittleren Kanal 44 ein, wie in 5 dargestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt
ist der Verschluss 20 fertig vorbereitet für eine geeignete
Positionierung für
einen Eingriff mit der Stirnseite 72 des Ambosses 74,
welcher nicht dargestellt ist. Die Stirnseite 72 kann ein
Eingriffsmechanismus einer Vakuumhalteeinrichtung 76 oder
ein Passstück
eines herkömmlichen
Ambosses 74 sein. Dieses wird weiter unten unter Bezugnahme
auf die Vakuumhalteeinrichtung 76 beschrieben werden. Bei einer
geeigneten Positionierung/Ausrichtung verlässt der flache Abschnitt 27 des
Flansches 26 die Ausrichtvorrichtung 31 als erstes
und senkrecht zu den parallelen Stäben 32A–B und 34A–B.
Jedoch kann bei Verschlüssen 20,
welche keinen flachen Abschnitt 27 besitzen, die geeignete
Ausrichtung die Abdeckung 22 derart aufweisen, dass diese
sich nach oben in Richtung der Ausrichtvorrichtung 30 mit dem
Schwenkgelenk 25 an der Oberseite des Verschlusses 20 öffnen kann.
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6A illustriert
eine Querschnittsansicht eines Verschlusses 20 innerhalb
der Ausrichtvorrichtung 30. Der Vorsprung 28 liegt
innerhalb des unteren Kanals 46, welcher der engste Kanal
der drei Unterkanäle 42, 44 und 46 des
Hauptkanals 46 ist. Der Flansch 26 liegt innerhalb
des Flanschkanals 70. Alternativ können die parallelen Stäbe 32B und 34B in die
Platten 48 und 50 integriert sein oder sogar weggelassen
werden, falls lediglich die Platten 48 und 50 die
zweite Seite des Flanschkanals 70 definieren. In einem
derartigen Ausführungsbeispiel,
wie in 7 dargestellt
ist, besteht die Ausrichtvorrichtung 30 aus im wesentlichen
einem flachen Körper 80,
welcher Einfassungen 36A und 38B aufweist, die
davon vorstehen, und auch aus parallelen Stäben 32A und 34A.
Der Hauptkanal 40A wird durch die Einfassungen 36A und 38A definiert.
Wie in 7A dargestellt ist,
weist der flache Körper 80 Einfassungen 58A und 64A auf,
die davon vorstehen, welche den unteren Kanal 46A definieren.
Parallele Stäbe 32A und 34A zusammen
mit dem flachen Körper 80 definieren
den Flanschkanal 70. Der Vorsprung 28 verbleibt
immer noch in dem unteren Kanal 46A. 7 zeigt ebenfalls, wie sich eine Vielzahl
an Verschlüssen 70,
welche kontinuierlich von dem Schacht 68 zugeführt werden,
durch die Ausrichtungsvorrichtung 30 manövrieren
und in geeigneter Weise ausgerichtet werden, egal welche Orientierung
die Verschlüsse 20 besessen
haben, als jeder Verschluss die in Ausrichtvorrichtung 30 eingetreten
ist.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 160 zum
Ausrichten der Verschlüsse 20 ist
in den 8 bis 10 illustriert. Die Vorrichtung 160 ist eine
Vorrichtung von der Art der Schwerkraft-Zuführung, welche die Schwerkraft
verwendet, welche auf die Verschlüsse 20 als bewegende
Kraft für
ein Bewegen der Verschlüsse 20 durch
die Vorrichtung 160 und zum Ausrichten der Verschlüsse 20 wirkt,
wenn sie dadurch hindurchtreten und daraus heraustreten. Die Ausrichtvorrichtung
160 weist
einen Körperabschnitt 162 mit
einem Einlassbereich 164 und einem Auslassbereich 166 auf.
Der Körper 162 definiert eine
Längsachse,
welche mit dem Bezugszeichen 168 indiziert ist, zwischen
dem Einlassbereich und dem Auslassbereich 166. Ein erster,
ein zweiter und ein dritter Aufnahmekanal 170, 172 und 174 sind
jeweils in dem Körper 162 gebildet,
welche sich zwischen dem Einlassbereich 164 und dem Auslassbereich 166 erstrecken.
Die Kanäle 170, 172 und 174 sind
ausgestaltet, um gleitend die Tülle 118,
den Flansch 116 und den Ausrichtvorsprung 132 jeweils aufzunehmen.
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Der erste Kanal 170 und
der zweite Kanal 172, d. h. die Tüllen- und Flanschkanäle, treten durch den Körper 162 hindurch,
wobei sie relativ gerade hindurch verlaufende Wege zwischen dem
Einlassbereich 164 und dem Auslassbereich 166 definieren. Wie
am besten in 9 ersichtlich
ist, besitzt jeder der ersten und zweiten Kanäle 170, 172 im
wesentlichen konstante Querschnittsbereiche und im wesentlichen
konstante Breiten. Die Breite des ersten und zweiten Kanals Wc1 und Wc2 ist etwas
größer als
die Breite seines zugeordneten Verschlussteils (d. h. die erste
Kanalbreite Wc1 ist etwas größer als
die Tüllenbreite
Wf, und die zweite Kanalbreite Wc2 ist etwas größer als die Flanschbreite Wf), um zu ermöglichen, dass der Verschluss 20 frei
durch die Vorrichtung 160 gleitet oder durchfährt.
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Wie am besten in 8 ersichtlich ist, besitzt der dritte
Kanal 174, d. h. der Ausrichtvorsprungkanal, einen Weg,
welcher eine nach innen gerichtete Verjüngung von dem Einlassbereich 164 aufweist, wie
mit dem Bezugszeichen 176 gekennzeichnet ist, und eine
Vielzahl an Biegungen, vorzugsweise zwei Biegungen, die mit dem
Bezugszeichen 178 und 180 jeweils gekennzeichnet
sind, zwischen dem Einlassbereich 164 und dem Auslassbereich 166.
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel,
in welchem der Kanal 174 zwei Biegungen aufweist, besitzen
die Biegungen 178, 180 Winkel von jeweils etwa
90° und
80°. Der Kanal 174 kann
eine oder mehrere zusätzliche
Biegungen aufweisen, beispielsweise die exemplarische dritte Biegungen 182,
um die Verschlüsse 20 in
einem Weg parallel zu der Längsachse 68 auszugeben.
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Eine diagrammische Illustration eines
Verschlusses 20, der durch die Ausrichtvorrichtung 160 hindurchläuft, ist
in den 10A bis E dargestellt. Es ist sofort aus den Figuren
und der vorliegenden Beschreibung offensichtlich, dass der Verschluss 20 von
der Ausrichtvorrichtung 160 austritt oder ausgegeben wird,
wobei die vordere Kante 138 zunächst aus der Vorrichtung 160 (in
einer vorderen Position) austritt und die hintere Kante 140 zuletzt
aus der Vorrichtung 160 (in einer hinteren Position) austritt.
Es sei an dieser Stelle bemerkt, dass die Vorrichtung 160 derart
ausgerichtet ist, dass die Längsachse 168 in
einer vertikalen oder annähernd
vertikalen Ausrichtung positioniert ist. In dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel
ist die Längsachse 168 zwischen
einer vertikalen Ausrichtung und ungefähr 30° von der Vertikalen positioniert.
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10A zeigt
einen Verschluss 20, wenn er durch die Vorrichtung 160 hindurchläuft. Die
Tülle 118 ist
innerhalb des Tüllenkanals 170 positioniert, der
Flansch 116 ist innerhalb des Flanschkanals 172 positioniert
und der Ausrichtvorsprung 132 ist innerhalb des Vorsprungkanals 174 positioniert.
Der Verschluss 20 ist mit der hinteren Kante 140 oder
einem hinteren Abschnitt des Verschlusses 20 in einer Führungs position
illustriert. Wenn sich der Verschluss 20 abwärts in der
Vorrichtung 160 bewegt, kann der Vorsprung 132 eine
der Seiten 183 des Kanals 174 berühren. Der
Widerstand, welcher durch die Berührung zwischen dem Vorsprung 132 und
einer Kanalseite 183 erzeugt wird, fängt an, den Verschluss 20 derart
zu drehen, dass der Vorsprung 32 in eine hintere Position
verschoben wird. Dies bedeutet, dass die vordere Kante 138 anfängt, sich
in eine vordere Position zu drehen, wenn der Verschluss 20 sich
in Richtung des Auslassbereichs 166 bewegt.
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Im folgenden wird Bezug genommen
auf 10B. Wenn der Verschluss 20 weiter
in der Vorrichtung 160 fortfährt, ist der Vorsprug 162 gegen eine
Wand 184 gerichtet, welche durch die erste Biegung 178 in
dem Vorsprungkanal 174 definiert ist. Die Wirkung der Schwerkraft
auf den Verschluss 20 und genauer gesagt die auf den Gewichtsmittelpunkt
des Verschlusses 20 wirkende Schwerkraft (welcher aus Gründen der
vorliegenden Diskussion ungefähr
in der Mitte des Verschlusses 20 angenommen wird) dreht
den Verschluss 20 weiter, da er sich um den Vorsprung 132 dreht,
welcher die Wand 184 berührt.
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Wie in 10C dargestellt
ist, fährt
der Verschluss 20 fort, sich zu drehen, was den Vorsprung 132 von
der Wand 184 weg, um die zweite Biegung 180 herum,
und in eine vertikale oder nahezu vertikale Stellung 186 des
Vorsprungkanals 174 bewegt. Die andauernde Drehung des
Verschlusses 20 ist bedingt durch Gravitationskräfte, welche
auf den Verschluss 20 wirken, wenn der Vorsprung 132 gegen die
Seiten 183 des Kanals 174 anliegt oder schleift.
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An diesam Punkt, wie in den 10D bis E dargestellt
ist, ist der Verschluss 20 derart gedreht worden, dass
er mit der vorderen Kante 138 in der Führungsstellung bzw. vorderen
Position und mit der hinteren Kante 140 in der hinteren
Position ausgerichtet ist. Es ist wichtig anzumerken, dass die Breiten
Wc1, und Wc2 der
Kanäle 170, 172 demgemäß derart
proportioniert sind, dass, sobald der Verschluss 20 die
zweite Biegung passiert, er nicht fortfahren kann, sich zu drehen,
um über
die gewünschte Ausrichtung
der vorderen Kante hinauszulaufen, um zu ermöglichen, dass die hintere Kante
vorne liegt. Der Verschluss 20 verlässt dann die Vorrichtung 160 oder
wird aus dieser mit einer geeigneten Orientierung ausgegeben, wobei
die vordere Kante 138 zunächst die Vorrichtung 160 verlässt, d.
h. mit der vorderen Kante 138 in einer vordere Position.
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Es ist aus den Figuren offensichtlich,
dass, wenn ein Verschluss 20 in die Vorrichtung 160 mit
der vorderen Karrte 138 in einer vorderen Position eintritt,
die obige Erläuterung
Anwendung findet, jedoch das Ausmaß der Drehung des Verschlusses 20 geringer
ist, als wenn der Verschluss 20 in die Vorrichtung 160 mit
dem hinteren Ende 140 eintritt.
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Ein alternatives Ausführungsbeispiel 100 der Ausrichtvorrichtung
ist in den 11 und 12 illustriert. Die Ausrichtvorrichtung 100 weist
einen Hauptkörper 102 auf,
welcher einen Einlassbereich 104 und einen Auslassbereich 106 besitzt.
Der Körper
definiert eine Längsachse,
die mit dem Bezugszeichen 108 gekennzeichnet ist, die sich
zwischen dem Einlassbereich 104 und dem Auslassbereich 106 erstreckt.
Erste, zweite und dritte Aufnahmekanäle 110, 112 und 114 sind
jeweils in dem Körper 102 gebildet und
erstrecken sich zwischen dem Einlassbereich 104 und dem
Auslassbereich 106.
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Die Kanäle 110, 112 und 114 sind
ausgebildet, um die Tülle 118,
den Flansch 116 und den Ausrichtvorsprung 132 jeweils
gleitend aufzunehmen. Der dritte Kanal 114, d. h. der Vorsprungkanal,
kann mit einem verjüngten
Einlass ausgebildet werden, wie mit dem Bezugszeichen 116 gekennzeichnet
ist, um die Einführung
der Verschlüsse 20 zu
der Vorrichtung 100 zu ermöglichen.
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Die Ausrichtvorrichtung 100 weist
einen rotierenden Zylinder 118 auf, der auf dem Körper 102 angeordnet
ist, in dem Laufweg der Verschlüsse 20, zwischen
dem Einlassbereich 104 und dem Auslassbereich 106 geschaltet.
Der Zylinder 118 dreht sich um eine Achse A und weist wenigstens
einen, vorzugsweise zwei gegenüberliegend
ausgerichtete halbkreisförmige
Gestellbereicre 120, 122 auf, welche symmetrisch
um die Achse A angeordnet sind. Die Gestellbereiche 120, 122 sind
ausgebildet, um die Verschlüsse 20 ungefähr bei der
Tülle 118 aufzunehmen
und transportieren den Verschluss um 180° von dem Einlassbereich 104 zu
dem Auslassbereich 106. Der Zylinder 118 ist in
dem Weg der ersten und zweiten Kanäle 110, 112,
d. h. den Tüllen-
und Flanschkanälen,
angeordnet und schneidet diese, und ist oberhalb des dritten Kanals 114,
d. h. des Vorsprungkanals, angeordnet, wie in 11 illustriert ist.
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Die ersten und zweiten Kanäle 110, 112 definieren
jeweils einen im wesentlichen gerade hindurch verlaufenden Weg mit
Ausnahme für
die Drehbewegung durch und um den Zylinder 188, wie im
folgenden beschrieben werden wird. Der dritte Kanal 114 weist
zwei Zweige 124, 126 auf. Der erste Zweig 124 besitzt
einen gerade hindurch verlaufenden Weg. Der zweite Zweig 126 folgt
einem divergierenden-konvergierenden Weg und divergiert in Richtung nach
außen,
gebogen von dem ersten Weg ungefähr an einem
Umfang des Zylinders, wie mit dem Bezugszeichen 128 gekennzeichnet
ist. Der divergierende Abschnitt 128 des Wegs erstreckt
sich um eine Strecke ungefähr
gleich einer 90°-Drehung des Zylinders 118.
Der divergierende Weg 128 verläuft, wie mit dem Bezugszeichen 130 gekennzeichnet
ist, in entgegengesetzter Richtung in einen sich nach innen gebogen
erstreckenden Weg 133 über,
der mit dem gerade hindurchlaufenden Weg konvergiert. Der konvergierende
Abschnitt 133 des Wegs trifft mit dem gerade hindurch verlaufenden
Weg 124, wie mit dem Bezugszeichen 134 gekennzeichnet
ist, nach einer Strecke ungefähr
gleich einer 90°-Drehung
des Zylinders 118 zusammen.
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Der dritte Kanal 114 besitzt
im wesentlichen zwei Wege, einen gerade hindurch verlaufenden Weg 124 und
einen gebogenen Weg 126. Der gebogene Weg 126 besitzt
einen nach außen
gebogenen divergierenden Abschnitt 128, welcher in einen
nach innen gebogenen konvergierenden Abschnitt 132 übergeht,
wie mit dem Bezugszeichen 130 gekennzeichnet ist, welcher
mit dem gerade verlaufenden Weg 120 zusammentrifft, wie
mit dem Bezugszeichen 134 gekennzeichnet ist.
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Im Betrieb, ähnlich zu dem Ausführungsbeispiel 160,
unter jetziger Bezugnahme auf die 12A bis D, ist die Ausrichtvorrichtung 100 ausgestaltet,
um einen Verschluss 20 gleitend aufzunehmen, wobei der
Vorsprung 132 sich in den dritten Kanal 114 erstreckt,
und um den Verschluss derart zurück
auszurichten, dass der Verschluss 20 die Vorrichtung 100 verlässt oder
aus dieser austritt, wobei die vordere Kante 38 die Vorrichtung 100 in
einer vorderen Position verlässt.
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Der Betrieb der Vorrichtung 100 wird
zunächst
mittels eines Verschlusses 20 beschrieben, welcher in die
Vorrichtung 100 mit dem Vorsprung 132 (d. h. der
hinteren Kante 140) in einer hinteren Position eintritt.
Wie in 12A dargestellt
ist, wird der Verschluss 20 an den Einlassbereich 104 der Vorrichtung 100 geliefert.
Der verjüngte
bzw. konisch zulaufende Einlass 116 des Kanals 114 führt den
Verschluss 20 derart, dass die vordere Kante 138 des Verschlusses 20 zunächst in
den Zylinder 118 eintritt und die Tülle 18 in dem Gestell 120 verbleibt.
Wie am besten in 12A ersichtlich
ist, befindet sich der Vorsprung 132 in dem Divergenzpunkt
des dritten Kanals 114. Wenn sich der Zylinder 118 im
Uhrzeigersinn dreht, verbleibt der Verschluss 20 stationär relativ
zu dem Gestell 120, dreht sich jedoch im Uhrzeigersinn
mit dem drehenden Gestell 120. Wenn sich der Verschluss 20 dreht,
bewegt sich der Vorsprung 132 entlang des divergierenden
Wegs 128, wie in 12B dargestellt
ist.
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An diesem Punkt, wie in 12B dargestellt ist, ruht
der Vorsprung 132 gegen die Kanalwand an dem Übergang 130.
Wenn sich der Zylinder 118 weiter im Uhrzeigersinn dreht,
wird der Vorsprung 132 entlang des konvergierenden Wegs 133 gedrängt, und
der Verschluss 20 dreht sich entgegen dem Uhrzeigersinn,
wie in 12C dargestellt
ist, relativ zu dem Gestell und wenn sich das Gestell 120 dreht. Wenn
das Gestell 120 in Ausrichtung mit dem Auslassbereich 106 kommt,
wird der Vorsprung 133 rückwärts ausgerichtet, wobei die
Führungskante 138 des
Verschlusses 20 in Richtung des Auslassbereichs 106 ausgerichtet
wird. Wenn der Verschluss 20 aus der Vorrichtung 100 austritt,
wird zunächst
die vordere Kante 138 davon ausgegeben.
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13 illustriert
die Vorrichtung 100 aus 11,
wobei ein Verschluss 20 in die Vorrichtung 100 mit
der hinteren Kante 110 in einer vorderen Position eintritt.
Der Verschluss 20 wird zu der Vorrichtung 100 geführt und
durchläuft
diese in Abwärtsrichtung,
um die Tülle 118 in
dem Gestell 120 zu positionieren. In dieser Stellung ist
der Vorsprung 132 kollinear mit der Achse A. Wenn sich
das Gestell 120 dreht, wird der Vorsprung 132 in
Stellung in dem gerade verlaufenden Abschnitt 124 des dritten
Kanals 114 gehalten und dient als ein Drehpunkt für den Verschluss 20.
Wenn sich das Gestell 120 dreht, dreht sich der Verschluss 20 um
ungefähr
180° mit
dem Gestell 120, um den Vorsprung 132 herum. Der
Verschluss 20 wird dann von dem Gestell 120 und
der Vorrichtung 100 ausgegeben, wobei die vordere Kante 138 zunächst davon
ausgegeben wird, d. h. mit der vorderen Kante 138 in einer
vorderen Position.
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Die Vakuumhalteeinrichtung 76 ist
in 14 dargestellt, welche
eine Querschnittsansicht eines Ambosses 74 einer Einrichtungs-Appliziereinrichtung darstellt.
Eine derartige Einrichtungs-Appliziereinrichtung ist in dem US-Patent
Nr. 5,601,669 beschrieben.
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Die Vakuumhalteeinrichtung 76 ist
in dem Amboss 74 integriert. Die Vakuumhalteeinrichtung 76 besteht
aus einem Eingriffsstück 77,
einem zentralen Vakuumdurchgang 82, einem Nebendurchgang 84 und
einem Vakuum-Rohreingriff 86. Die Durchgänge 82 und 84 sind
in dem Körper 90 des
Ambosses 74 integriert. Ein Ende eines Rohres 92,
nicht dargestellt, ist in dem Eingriff 86 angeordnet, während das andere
Ende des Rohres 92 mit einer Druck-Steuerquelle 94,
nicht dargestellt, verbunden ist. Die Druck-Steuerquelle 94 kann
ein Vakuum durch Evakuierung von Luft aus den verschiedenen Durchgängen ausüben oder,
falls notwendig, in umgekehrter Richtung betrieben werden, um den
Druck durch die Durchgänge
zu erhöhen.
Wenn ein Vakuum ausge übt
wird, wird Luft durch das Rohr 92 durch den Durchgang 82 aus
dem Eingriffsstück 77,
durch einen Eingriffsdurchgang 96 und durch eine Öffnung 200 für eine Befestigung
eines Verschlusses 20 daran evakuiert. Sobald der Verschluss/die
Einrichtung 20 an dem Eingriffsstück 77 angebracht ist,
wird der Amboss 74. betrieben, wie in irgendeinem der oben eingearbeiteten
Patent oder Anmeldungen beschrieben. Sobald der Amboss zu einem
Behälter
manövriert
ist, wird die Druck-Steuerquelle 94 umgekehrt, wodurch
der Druck in den Durchgängen
erhöht
wird, was darin resultiert, dass der Verschluss aus dem Eingriffsstück 77 im
wesentlichen gleichzeitig mit der Befestigung des Verschlusses 20 an
dem Behälter "weggeblasen" wird, entweder durch
Ultraschallschweißen
oder durch andere Mittel, wie beispielsweise Heißschmelzklebung. Das Timing
der Umkehrung der Druck-Steuerquelle 92 wird durch eine
programmierbare Logiksteuerung ("TLC") gesteuert, welche
ebenfalls die Bewegung des Ambosses und der Befestigungseinrichtung
steuert.
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Die 15 bis 17 illustrieren das Eingriffsstück 77 der
Vakuumhalteeinrichtung. Die Stirnfläche 201 des Eingriffsstücks 77 kann
eine ringförmige
Rille 204 aufweisen, welche einen Lappen 206 umgibt bzw.
von einem Lappen 206 umgeben wird, auf welchem die Öffnung 200 zum
Ausüben
des Vakuums daraus angeordnet ist. Der Lappen 206 kann
ebenfalls eine Reihe an Lappenkanäle 208 darauf aufweisen,
um zu ermöglichen,
dass der Vorsprung 28 während
dem Einfangen eines Verschlusses 20 auf dem Eingriffsstück 77 ruht.
Der Betrieb der Vakuumhalteeinrichtung wird zusammen mit dem weiter
unten beschriebenen Betrieb des gesamten Systems 300 beschrieben.
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Eine Vielzahl an Verschlüssen 20 wird
von einem Magazin 66 durch einen Schacht 68 zu
der Ausrichtvorrichtung 30 geführt. An der Ausrichtvorrichtung 30 werden
die Verschlüsse 20 geeignet
für eine
Anordnung an einem Karton bzw. an einer Schachtel ausgerichtet,
egal welche Ausrichtung die Verschlüsse 20 aufweisen,
wenn sie in die Ausrichtvorrichtung 30 eintreten. Die Schwerkraft
unterstützt die
Ausrichtung des Verschlusses 20, wenn dieser durch die
Kanäle 40 bis 46 und 70 der
Ausrichtvorrichtung 30 manövriert. An der Unterseite der
Ausrichtvorrichtung 30 ist der Verschluss positioniert,
wobei die Abdeckung in Richtung nach oben geöffnet werden kann, wenn der
Verschluss ein Flippkappen-Verschluss ist. Alternativ weist ein
nicht Flippkappen-Verschluss eine geeignete Ausrichtung entsprechend
dem Öffnungsmechanismus
auf.
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Sobald sich der Verschluss 20 in
einer geeigneten Position befindet, greift ein Amboss 74 in
diesen Verschluss 20 für
eine Positionierung an einer Schachtel oder an einem Behälter ein.
Der Amboss 74 kann den Verschluss 20 innerhalb
einer Schachtel mit einem offenen Ende positionieren oder den Verschluss 20 an
der Außenseite
einer abgedichteten Schachtel befestigen. Der Amboss 74 kann
in den Verschluss 20 mit einem Passstück 72 eingreifen oder,
falls der Amboss 74 in der Vakuumhalteeinrichtung 76 der
vorliegenden Erfindung integriert ist, kann er in den Verschluss 20 mit
einem Eingriffsstück 77 eingreifen,
welches eine Öffnung
in Flussverbindung mit einer Druck-Steuerquelle 94 zum Ausüben eines
Vakuums auf den Verschluss 20 für eine Sicherung an dem Eingriffsstück 77 während der
Bewegung des Ambosses 74 aufweist. Der Amboss 74 bewegt
sich von einer Verschluss-/Einrichtungs-Befestigungsstation zu der
Schachtel für
eine Anbringung des Verschlusses 20 daran.
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Wenn die Vakuumhalteeinrichtung 20 der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, wird ein Vakuum während dem Eingriff eines Verschlusses 20 mit
dem Amboss 74 ausgeübt
und Aufrechterhalten, bis der Verschluss 20 permanent an
der Schachtel befestigt ist. Eine abgedichtete Schachtel 202 mit
einem daran angebrachten Verschluss ist in 18 dargestellt. Die vorliegende Erfindung
kann in eine Verpackungsmaschine zum Bilden, Füllen und Abdichten integriert
werden oder vor oder hinter der Maschine für eine Befestigung eines Verschlusses
an einer leeren oder einer abgedichteten Schachtel jeweils positioniert
werden.