EP3147115B1 - Machine and method for the production of a cup - Google Patents
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Definitions
- the EP 1 990 184 A1 describes a device for producing a conical sleeve for cups and / or a conical paper cup.
- the device comprises a machine frame and at least two rotatably connected to the machine frame and cyclically driven star wheels, a first star wheel having a plurality of conical mandrels, on each of which a sleeve of a flat blank is malleable.
- the star wheels are arranged lying in a plane and arranged on horizontally oriented drive shafts on a vertical wall of the machine frame. In this case, in the region of the first Stemrades the shape of the sleeve, starting from a planar blank.
- the application of the adhesive takes place with a wheel-shaped gluing unit, wherein the application takes place in a parallel direction with respect to the conveying direction of the respective blank.
- the transfer is made to a hollow shape of another rotary star, in which the embossing of the outer shell takes place.
- glue is applied to insert the inner cup in the next prepared workstation in the thus prepared and already formed sleeve.
- the final connection between the inner cup and the corrugated outer shell takes place.
- the removal of the finished container takes place.
- the US 6,663,926 B1 describes a heat-insulating container comprising a cup-shaped inner container and a surrounding conical outer shell.
- the feeds of the blanks via its own feeding device, which is formed of parallel juxtaposed conveyor belts with driver elements.
- the adhesive is applied by means of an adhesive applicator roll on one end of the blank. Again, the application of the adhesive takes place in parallel direction with respect to the conveying direction of the respective blank.
- This prepared blank is transferred to a star wheel with a vertically oriented axis of rotation. On the star wheel frustoconical mandrels are arranged, on which the shaping of the blank takes place towards the shell.
- the shell is shaped by means of pincer-like gripping arms which wind the flat blank around the frustum-shaped mandrel and thus form the shell or a cuff.
- this cup 100 there are several methods to make this cup 100.
- One possibility is to wrap the outer shell 101 around the finished inner cup 102.
- the inner cup 102 is usually received by a mandrel, which takes over the support and support during the winding process.
- the present invention relates to that manufacturing variant in which a finished outer shell 101 and a finished inner cup 102 are pushed into each other.
- the inner cup 102 and the outer shell 101 are usually made of different materials.
- the inner cup 102 is often made of plastic or other thermoformable material and the outer shell 101 of paper or cardboard. These can still be printed before the assembly or forming the outer shell of the settlement or the blank.
- the inner cup 102 is made of foiled cardboard.
- the outer shell 101 may also be made of plastic, in particular of foamed plastic.
- the outer shell 101 may be configured not only in the form of a cuff but also in the shape of a cup. In this case, two cups, namely the inner cup 102 and the outer shell 101 forming outer cup, are pushed together.
- the cup 100 consists of three nested materials, such as an inner cup 102 made of (smooth) plastic, an intermediate cup of foamed plastic and an outer shell 101 made of paper.
- the object of the invention is therefore to provide a machine and a method which enables an improved production of cups made of composite material and in particular a shortening of the cycle times.
- a plurality of first holding devices which are arranged on a first rotatably mounted star- or wheel-like holding device carrier, advantageously interact with a plurality of second holding devices, which are arranged on a second rotatably mounted star or wheel-like holding device carrier.
- an outer shell is prepared so far that it can be transferred to a transfer station to the second holding devices and there is merged with the inner cup.
- the machine is relatively compact due to the use of wheel or star-like Haltevoriquessträgem.
- rad- or star-like structures are relatively easy to produce and little prone to error. According to the invention thus results in a robust, compact and less error-prone machine, which also allows very short cycle times.
- Done in the context of the invention is not necessarily “completely finished”, but refers to the achievement of at least the state of the outer shell / the inner cup / cup, which is absolutely necessary for the implementation of the upcoming work step.
- the outer shell may be still unprinted before bonding and (someday) later printed.
- Ready for the gluing means, for example, that the outer shell is wrapped and the adhesive flaps are coated with adhesive.
- the transfer station consists of a compressed-air nozzle in a third holding device, with the aid of which the inner cup is transferred from a third to a second holding device can.
- other transfer stations may consist of a compressed-air nozzle, for example the transfer station between the first and second holding devices. This works particularly well when the outer shell is also designed in the form of an (outer) cup.
- the workstation for winding the settlement of the outer shell on a mandrel formed as a first holding device brushes which embrace the settlement upon rotation of the first holding device carrier U-shaped on the mandrel or if the workstation for winding the settlement of the outer shell on the formed as a mandrel first holding device comprises levers which completely wrap the U-shaped pre-bent development around the mandrel.
- the preparation station comprises cooperating pairs of conveyor belts and the pairs are arranged in the conveying direction transversely to the conveying direction distanced from each other and thereby spanning a conveyor plane. This results in a clear clamping of the still planar windings to be transported. Thus, the staggered and isolated transactions are conveyed safely and precisely to the individual workstations.
- the preparation station at the end of the first holding device carrier facing the end of the conveyor belts comprises a feed carriage with means for holding the settlement to form the outer shell and the feed carriage from a settlement of the conveyor belts taking over position in the settlement position providing for first holding device of the first holding device carrier is adjustable. This can be done a clear pre-positioning of the transaction to be transferred and this will be passed after their preparation to the winding station. By adjusting a relative placement with respect to the holding device is also possible, which simply the size ratios of the outer shell can be fixed.
- the means for holding the unwinding on the feed carriage are formed by bearing surfaces which are distanced from each other in the transverse direction with respect to the direction of movement of the feed carriage and in which suction openings open and these are in line connection with a suction inlet of a vacuum generator.
- the blank is gently held on its visually appealing exterior, without causing damage to be feared.
- a recess is formed, through which at least the first holding devices can be moved through when providing the settlement for forming the outer shell. This is up to the holder of settlement on the fixture a clearly prepositioned holder possible.
- the station for applying adhesive to the seam area is arranged on that side of the preparation station at which the end of the unwinding in the finished outer shell in the seam area is conveyed past. there then the winding of the blank can be done easily without being stripped during the winding process of the applied adhesive.
- the Fig. 2 shows a first variant of a machine 1 according to the invention in a greatly simplified representation.
- the machine 1 comprises first holding devices 2, here in the form of spikes, which are mounted on a first star-shaped or wheel-shaped holding device carrier 3.
- the machine 1 further comprises second holding devices 4, here in the form of sleeves or rings, which are mounted on a second star-shaped or wheel-shaped holding device carrier 5.
- first or the second holding device carriers 3 and 5 continue to rotate by one position.
- the rotational movement is thus discontinuous.
- the rotational movement advantageously stops only for a certain period of time, which corresponds to the time required for the long-lasting operation. Therefore, it is also particularly advantageous to divide long-lasting steps into several individual steps:
- a development or a blank for forming an outer shell 101 which is wetted with adhesive in the vicinity, is delivered and aligned (see also FIG FIGS. 5 and 6 ).
- the fixation of the settlement on the first Halvortechnisch 2 forming mandrel takes place here using a terminal block (see also Fig. 7 to 10 ).
- a second step A2 the aforementioned development is wound around the mandrel.
- pincer-like moving levers can be used, which press the settlement against the mandrel.
- the unwinding is wound around the mandrel during the rotational movement of the first holding device carrier 3 with the aid of brushes (see Fig. 7 to 10 ). It becomes clear from this example that the production steps can not necessarily take place only when a holding device carrier 3 and / or 5 is at a standstill, but also during their movement.
- a third step A3 the seam of the outer shell 101 is pressed.
- a movable punch in particular a heated punch, provided which presses the two ends of the development of the outer shell 101 against each other and to the first holding device 2, in particular the mandrel.
- the following two stations are empty and serve to cure the adhesive. It is also conceivable that optional workstations can be retrofitted at these positions.
- the stamp if it is part of a workstation, can be released once the adhesive has sufficient adhesive force to prevent the outer shell 101 from falling apart.
- the stamp can also be part of a first holding device 2.
- it can be connected to a clamping lever 26, which is adjustable, in particular pivotally guided or mounted on the first holding device carrier 3. Since the clamping lever 26 or the stamp is indeed moved with the holding devices 2, this remains closed until the adhesive is cured and thus pushes the two to be joined and overlapping ends of the settlement to form the erected outer shell 101 together and this to the first Holding device 2 or its mandrel.
- This variant is advantageous in that the cycle times are not unnecessarily prolonged because of the curing of the adhesive.
- a fourth step A4 the finished outer shell 101 is transferred to a second holding device 4.
- This can be formed by a ring or a sleeve.
- the fourth step A4 is at the same time the first working step B1 in the region of the second holding device carrier 5.
- the transfer can be effected, for example, by a displaceable ring or a sleeve-shaped slide (forms the transfer station 6 in this example), which at least dissolves the finished outer shell 101 from the mandrel or even stripped off and optionally simultaneously pushes into the second holding device 4, in particular the ring.
- the transfer or the takeover of the outer shell 101 can also be effected by a directed medium flow, in particular an air flow, as will be described later.
- the outer shell 101 can also be pulled by means of a vacuum in the ring. It is also conceivable that the outer shell 101 is removed by means of pliers from the mandrel.
- the outer shell 101 is postponed, that is correctly inserted into the receptacle of the second holding device 4, in particular the ring, since their correct fit to the transfer station 6 can not always be guaranteed.
- Guide rods 7 advantageously prevent the outer shell 101 from falling out should it not correctly seat the second holding device 4 and thus prevent a secure hold by the vacuum.
- the prefabricated inner cup 102 is inserted into the outer shell 101.
- a transfer means 41 is in the following Fig. 18 shown in simplified form.
- this may be rod-shaped, wherein at its bottom of the inner cup 102 end facing a vacuum holder is arranged.
- This may be, for example, a suction cup with a suction inlet of a vacuum unit.
- the transfer means 41 can be adjusted from a position detecting the cup bottom and thereby protruding through the ring of the second holding device 4 into the position arranged within the second holding device carrier 5.
- a next step B4 the inner cup 102 is postponed or snapped into the outer shell 101, if in the course of the insertion process, no complete latching between the bead of the inner cup 102 and the bottom facing the lower edge of the outer shell 101 has taken place.
- pressurization or by means of a punch not shown, it can be achieved that the bottom of the inner cup 102 in particular bulges outward and so the engagement of the attached to the inner cup 102 bead is facilitated, since so the outer dimension of the same is reduced so far that the clear passage cross-section on the outer shell 101 does not have to be overstretched.
- the inner cup 102 may already be supplied wetted with adhesive.
- the bead in the bottom region of the inner cup 102 can be omitted if the adhesive ensures that the outer shell 101 reliably adheres to the inner cup 102.
- the latter is disadvantageous in that it makes the separation of waste after use of the cup 100 more difficult.
- the Nachsetz can be omitted.
- the steps B3 and B4 can therefore also be combined, for example when the inner cup 102 is inserted into the outer shell 101 at high speed.
- a further step B5 it is checked whether the cup 100 has been made properly (symbolized here with a camera). If this is not true, the cup 100 is transported into a waste container, for example via a pipe system in step B6. If the cup 100 is OK, it will be taken off the ring in a final step B7. This can be done for example by means of a blast of compressed air, which blows the cup 100, for example in a connected delivery pipe.
- One of the workstations, in this case the workstation B8, is not occupied with its own work step and thus free. But it would also be possible to provide this free station elsewhere or to prove this with a necessary additional step. This order is chosen only as an example and can be freely adapted to your needs.
- the inner cup 102 can already be supplied wetted with adhesive. This preparation can also be done in the machine 1.
- a first step C1 the inner cups 102 delivered in a stack are occasionally pushed onto a third holding device 8 which is mounted on a third holding device carrier 9 is arranged. The separation can take place with the aid of rollers with a spiral groove, in which the cup rim engages, take place (see also 3 and 4 ).
- the third holding device carrier 9 moves in time with the two other holding device carriers 3 and 5 and thus moves the inner cup 102 to the next workstation.
- the inner cup 102 is wetted by means of nozzles with adhesive, in particular with hot adhesive. The next workstation is again shown empty.
- step C3 the inner cup 102, which is wetted by adhesive, is then pushed into the provided outer casing 101 by the third holding device 8, which is also formed by a mandrel, for example.
- the step C3 thus corresponds to the step B3.
- a first step D1 the unwinds delivered in a stack are separated and deposited on a turntable 10. The separation can be done by fanning the stack by means of compressed air and suction of the lowest settlement.
- the turntable 10 in turn moves in time with the holding device carriers 3, 5 and 9.
- the adhesive flap in particular the later inner flap
- the adhesive flap can be pre-bent, so that the outer surface 101 laterally in the overlap region as flat as possible in the sense of roundness becomes.
- the axes of rotation of the holding device carrier 3, 5 and 9 and the turntable 10 is not necessarily - as in Fig. 2 shown - have to be parallel. It is conceivable, for example, that the axis of rotation of the turntable 10 are vertical and the axes of rotation of the holding device support 3, 5 and 9 are arranged horizontally.
- the axes of rotation of the holding device carrier 3, 5 and 9 and the turntable 10 can also take any angle to each other, as long as care is taken that the axes of the holders 2, 4 and 8 are aligned at the transfer stations or at least arranged so that a smooth Transfer of the outer shell 101 or the inner cup 102 is ensured.
- Fig. 5 (Side view) and 6 (top view) now show that the preparation of the development of the outer shell 101 also does not necessarily have to be performed on a turntable 10. Instead, the unpackages separated by a stack for forming the outer shell 101 can be clamped between a work table 14 and a conveyor belt 15 and thus conveyed. During the (discontinuous) movement of the conveyor belt 15, the unwinds are pre-bent, heated, wetted with adhesive and brought into a transfer position. The windings move because of their high speed even without the drive by the conveyor belt 15 on the work table 14 continue to be gently braked by the bristles of a brake brush 16 and then move slowly with the help of the guide rails 17 on the stop blocks 18.
- the Fig. 7 to 10 show the process when the unwinding of the outer shell 101 by means of brushes around the mandrel formed by the first holder 2 is wound (step A2).
- the Fig. 7 schematically shows the mandrel and the direction of movement thereof, two preferably fixed brushes 19, two levers 20 in their rest position and a terminal block 21, which is the center of the development of the outer shell 101 (here in side view and in the Fig. 7 just shown) against the thorn presses.
- the mandrel is still in a first rest position, that is, the discontinuously moving first holder carrier 3 is still here for the acquisition process of the provided settlement still.
- the Fig. 10 now shows the state in which the lever 20 have performed their pincer-like movement and completed.
- the blank or the unwinding was completely wound around the first holding device 2.
- the two ends of the settlement can be connected in an overlapping seam to each other to the outer shell 101 in cooperation with the previously applied adhesive.
- the pressing of the overlapped ends to the first holding device 2, in particular the mandrel, is effected by the above-described clamping lever 26 or punch.
- the individual clamping levers 26 are arranged with respect to the holding devices 2 designed as mandrels, as seen in the direction of rotation of the first holding device carrier 3, the rear peripheral region of the mandrels.
- stamps arranged thereon are optionally adjustable with the stamps arranged thereon from a position distanced from the mandrel into a position resting on the mandrel, in particular pivotable. If the two ends of the development are fixed relative to one another in this way, the two levers 20 can be returned to their initial position, in which case the further movement of the first holding device carrier 3 into the next predetermined holding position takes place.
- the clamping lever 26, optionally with its punch also remains during the further movement of the first holding device carrier 3 in its adjacent position on the mandrel and is moved together with the first holding device carrier 3.
- Each of the first holding devices 2 is assigned its own clamping lever 26 or stamp. The complete curing of the adhesive can then take place during the further movement of the holding device carrier 3.
- the clamping lever 26 can be moved back to its rest position. This is preferably done very late in order to maintain the longest possible pressing pressure on the overlap seam. Preferably, the release takes place shortly before reaching the transfer station 6.
- the lever 20 are in the example described in the field of a workstation, so fixed, arranged. Alternatively, however, the levers 20 can also be arranged on a first holding device 2 and be moved together with this or the first holding device carrier 3.
- the brushes 19 are not necessarily curved but can also be straight. After all For example, the brushes 19 can also be moved to facilitate the winding process. In particular, rotating brushes are conceivable here.
- the machine 1 also includes a transfer station, which is opposed by a mandrel and a sleeve, so that the finished outer shell 101 can be inserted or inserted from a mandrel into a sleeve.
- the axes of the spines are in the Fig. 11 aligned parallel to the axis of rotation of the first holding device carrier 3 and the axes of the sleeves parallel to the axis of rotation of the second holding device carrier 5. This is not a mandatory circumstance. Rather, it is also possible that the axes are tilted outwards or inwards. However, care must be taken that the axes of the mandrels and the sleeves are aligned at the transfer station, so that a smooth transfer of the finished outer shell 101 is possible.
- Fig. 12 shows another example similar to those in the Fig. 2 and Fig. 11 illustrated examples, but in which the first holding devices 2 are arranged in a star shape on the first holding device support 3 and the second holding devices 4 in the manner of a revolver magazine on the second holding device carrier 5.
- the axes of the holding device carrier 3 and 5 are aligned at right angles to each other.
- the first and second holding devices 2 and 4 can be arranged obliquely to the axis of rotation of the respective holding device carrier 3 and 5.
- the angle between the axes of rotation of the two Holding device carrier 3 and 5 is then adjusted if necessary, so that the axes of the holding devices 2 and 4 are aligned at the transfer station.
- the first and the second holding device 2 and 4 are designed as mandrels and the outer shell 101 is pushed onto an inner cup 102 and not the inner cup 102 is inserted into an outer shell 101.
- This can have production engineering advantages.
- the inner cup 102 can be grasped and held at its edge by means of a pliers-like device, so that the bottom of the inner cup 102 can be pressed from inside to outside with a punch (not shown) to facilitate the assembly process of the outer shell 101.
- the Fig. 14 finally shows how a nozzle 23 for adhesive application (usually preferred cold and / or hot glue) by means of a rotating sponge 24, which dips into a water basin 25, can be kept clean. After the application of adhesive (shown in phantom), the nozzle 23 moves back into its rest position, in which excess adhesive from the nozzle 23 is wiped.
- adhesive application usually preferred cold and / or hot glue
- FIGS. 15 and 16 a further and possibly independent embodiment of a preparation station for providing a settlement is shown, again for like parts, the same reference numerals or component designations as in the preceding Fig. 1 to 14 be used. To avoid unnecessary repetitions, will to the detailed description in the previous Fig. 1 to 14 referred or referred.
- the blank or the unwinding is conveyed here by cooperating pairs of conveyor belts 15, the pairs being arranged distanced transversely to one another as viewed in the conveying direction and thereby defining a conveyor plane 27 for the blank between them.
- the individual developments for forming the outer shell 101 are separated from a stack in a first step D1 and thus transferred to the two cooperating conveyor belts 15.
- the adhesive flap in particular the later inner flap, can be pre-bent, as has already been described above.
- a third step D3 in which the settlement is at least heated. In this case, only that portion of the settlement can be heated, which forms the tabs to be bonded.
- the station of pre-bending or pre-breaking - D2 - of the seam area is here arranged on that side of the preparation station, at which the inside of the finished outer shell 101 in the seam area end of the settlement is conveyed past.
- the pre-bending station - D2 - is arranged at the other end than that of the adhesive application.
- the adhesive is applied in the course of a simultaneous movement of both the nozzle 23 and the blank or the settlement in the transport direction by means of the conveyor belts 15.
- the nozzle 23 is used to apply the adhesive in the seam area, which parallel to the conveying plane and transverse with respect to the conveying direction of the settlement is guided adjustable.
- the transverse adjustment of the nozzle 23 is preferably carried out in the vertical direction with respect to the conveying direction of the settlement. This is simplified by a double arrow.
- This transverse adjustment of the nozzle 23 for applying the adhesive takes place simultaneously and in coordination with the conveying movement of the Completion.
- a preferably continuously running adhesive bead 28 can be applied at correspondingly coordinated movement speeds relative to one another between the nozzle 23 and the unwinding.
- the unwinding is transferred by means of the cooperating conveyor belts 15 at their end facing the first holding device carrier 3 to a feed carriage 30.
- a feed carriage 30 At this feed carriage 30, the previously described, lateral guide rails 17 and the position in the conveying direction defining stop blocks 18 are preferably again arranged. If unwinding is in the prepositioned position on the feed carriage 30, this means are designed to hold it.
- the feed carriage 30 is adjustable from a position in which the unwinding of the conveyor belts 15 takes place into the position providing the unwinding - A1 - towards the first holding device 2 of the first holding device carrier 3.
- the above-described means for holding the unwinding on the feed carriage 30 are formed here by bearing surfaces 31 distanced from one another in the transverse direction with respect to the direction of movement of the feed carriage 30, in which intake openings 32 open. These are conductively connected to a suction inlet, not shown, of a vacuum generator. As a result of the built-up negative pressure, the unwinding conveyed by the conveyor belts 15 is taken over and held in the positioned position on the feed carriage 30. In this prepositioned and held position, the adjustment of the feed carriage 30 takes place in the swivel range of the first holding device 2.
- a recess 33 is formed, through which when providing - A1 - the settlement to form the outer shell 101 at least the first holding devices 2 can be moved therethrough.
- the unwindings are held until the transfer takes place from the first holding device 2, as has already been described above.
- the shaping of the blank is carried out to the finished rolled outer shell 101, as shown in the Fig. 7 to 10 has already been described.
- the holder of settlement on the mandrel by at least one opening in the peripheral region of the first holding device 2 opening 34.
- more of these Openings 34 are provided which are in fluid communication with a line 35 arranged in the mandrel.
- This line 35 and thus the openings 34 are further connected to a suction of a vacuum generator not shown in line connection.
- the arranged in the mandrel openings 34 are arranged on the first holding devices 2 respectively on the seen in the direction of rotation of the first holding device carrier 3, the front peripheral region. In this section, the first system of settlement takes place on the holding device. 2
- Fig. 17 is another and possibly independent embodiment of the first holding device 2, in particular its mandrel, in the region of the first holding device carrier 3, wherein again for the same parts the same reference numerals or component designations as in the preceding Fig.1 to 16 be used. In order to avoid unnecessary repetition, the detailed description in the previous ones will be used Fig. 1 to 16 referred or referred.
- the transfer station 6 is provided in the region of the transfer station A4, B1 between the first holder carrier 3 and the second holder carrier 5.
- a sleeve 36 which is displaceably mounted in the axial direction with respect to the mandrel is arranged on the first holding device 2, which is designed as a mandrel, in each case on its end region closer to the holding device carrier 3.
- This sleeve 36 can be adjusted axially relative to the mandrel according to registered double arrow. This can preferably be done for releasing the outer shell 101 formed from the blank from the winding mandrel.
- a first outlet opening 37 opens at the periphery of the first holding device 2, which is designed as a mandrel, and these are line-connected to a pressure generator (not specifically illustrated here), in particular for compressed air is.
- a pressure generator not specifically illustrated here
- a plurality of such outflow openings 37 are provided or arranged.
- a circumferentially extending channel 38 can be arranged in the first holding device 2 designed as a mandrel.
- the first outflow opening 37 or the outflow openings 37 open into the channel 38.
- the first outflow opening 37 and / or the channel 38 is aligned such that this one on the from the center of the first holding device carrier 3 facing away side directed discharge direction. It will possible to pass the wound outer shell 101 into the receptacle of the second holding device 4.
- Fig. 18 is a further and possibly independent embodiment of the second holding device 4, in particular of the ring or hollow mandrel shown, again with the same parts the same reference numerals or component names as in the preceding Fig. 1 to 17 be used. In order to avoid unnecessary repetition, the detailed description in the previous ones will be used Fig. 1 to 17 referred or referred.
- the ring-shaped, second holding device 4 serves to receive the wound in the first workstation outer shell 101 and subsequently for inserting the inner cup 102 for completing the cup 100th
- the second holding device 4 designed here as a sleeve or ring.
- a plurality of such second outflow openings 39 are distributed uniformly over the circumference and can be conductively connected via a distribution channel with a pressure generator, in particular for compressed air.
- a second opening 40 of a pipe arranged in the sleeve or the ring opens at the inner circumferential region, formed as a sleeve or ring, second holding device 4, which optionally with the interposition of a distribution channel with a suction of a vacuum generator in line connection stands.
- the outer shell 101 inserted into the second holding device 4 can be kept fixed at its outer periphery.
- This transfer or takeover of the outer shell 101 from the first holding device 2 to the second holding device 4 takes place at the interface of the workstations A4, B1.
- the repositioning of the outer shell 101 described above or positioning thereof in the second holding device 4 as well as the further, subsequent working steps can be carried out analogously to the description of how this has been done in detail beforehand.
- the above-described transfer of the blank or the unwinding from the feed carriage 30 to the first holding device 2 can be determined depending on the selected relative end position of the feed carriage 30 to the mandrel of the first holder 2, the size ratio of the outer shell 101 to be produced.
- FIG. 19 is a further and possibly independent embodiment of the machine 1 is shown, again for like parts, the same reference numerals or component names as in the preceding Fig. 1 to 18 be used. In order to avoid unnecessary repetition, the detailed description in the previous ones will be used Fig. 1 to 18 referred or referred.
- the holding device carrier 3, with its first holding devices 2 arranged thereon for the production of the outer shells 101 from the windings, may be of analogous design, as already described in US Pat Fig. 2 has been described.
- the axis of rotation of the first holding device carrier 3 is preferably arranged horizontally lying.
- the second holding device carrier 5 with its second formed as sleeves or rings, second holding devices also has a preferably horizontal axis of rotation on.
- the two axes of rotation of the first and second holder support 3, 5 are aligned parallel to each other, but in the transfer station 6 - A4, B1 - the longitudinal axes of the two holders 2, 4 crossing each other, in particular at right angles , aligned with each other.
- a gripping tongs 43 shown schematically in simplified form, on its outer circumference. Since the outer shell 101 is formed from a circumferentially relatively unstable material, this can additionally be supported by a by the second holding device 4 in the axial direction thereof adjustable collet 44, which receives the outer shell 101 on the inside fitting, inside.
- adjustable collet 44 By means of this collet 44, the pre-positioned by the gripping tongs 43 held outer shell 101 is then taken, and used in the second holder 4 or pulled. Subsequent to this insertion process, in turn, the pre-positioned impressions can be done in a separate workstation, as has been previously described for the workstation B2.
- the insertion of the inner cup 102 can be made in the prepositioned outer shell 101.
- This can be done by means of a third holding device carrier 9 and disposed thereon, third holding devices 8, as also in the Fig. 2 previously described.
- This transfer station is labeled B3, C3.
- the loading of the third holding devices 8 with the inner cups 102 can be carried out analogously, as has already been described in detail previously.
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Description
Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung eines Bechers aus Verbundmaterial, nämlich aus einer Außenhülle und einem Innenbecher, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Bechers, wie dies in den Ansprüchen 1 und 13 beschrieben ist.The invention relates to a machine for producing a cup of composite material, namely an outer shell and an inner cup, and a method for producing such a cup, as described in
Die
Aus der
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Einwegbecher sind aus der heutigen Zeit nicht mehr wegzudenken, zumeist um flüssige, pastöse oder aber auch pulverförmige Stoffe von einer Produktionsstätte oder Abgabestelle zum Verbraucher zu befördern und letzterem den Konsum des Becherinhalts zu ermöglichen. Als Produktionsstätten kommen beispielsweise Hersteller von Joghurt, Fertiggerichten sowie Getränken in Betracht. Als Abgabestellen sind zum Beispiel Gaststätten, Imbissstände oder Kaffeehäuser denkbar, die den Becherinhalt in aller Regel unverschlossen oder unversiegelt weitergeben.Disposable cups are nowadays indispensable, usually to transport liquid, pasty or even powdery substances from a production site or delivery point to the consumer and to enable the latter to consume the cup contents. When Production facilities include, for example, manufacturers of yoghurt, ready meals and beverages. As dispensaries, for example, restaurants, food stalls or coffee houses are conceivable that pass the cup content usually unlocked or unsealed.
Die
Prinzipiell gibt es mehrere Verfahren, diesen Becher 100 herzustellen. Eine Möglichkeit ist, die Außenhülle 101 um den fertigen Innenbecher 102 zu wickeln. Dabei wird der Innenbecher 102 zumeist von einem Dorn aufgenommen, welcher die Halterung und Abstützung während dem Wickelvorgang übernimmt.In principle, there are several methods to make this
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, Innenbecher 102 und Außenhülle 101 unabhängig voneinander herzustellen und dann ineinander zu schieben. Der Innenbecher 102 weist dazu im Bodenbereich meist einen Wulst auf, der das Herunterrutschen der Außenhülle 101 vom zumeist konisch bzw. kegelförmig verjüngenden Innenbecher 102 verhindert, wenn diese nicht oder nur leicht mit dem Innenbecher 102 verklebt ist.Another possibility is to produce
Eine andere Möglichkeit besteht noch darin, dass zuerst die Außenhülle 101 aus dem Zuschnitt bzw. der Abwicklung hergestellt wird und diese noch vor dem Fertigungsvorgang des Innenbechers 102 in den für diesen Formgebungsvorgang vorgesehenen Formhohlraum des Formwerkzeuges eingelegt wird. Die Herstellung des Innenbechers 102 erfolgt aus Kostengründen bevorzugt in einem Tiefziehvorgang ausgehend von einer folienartigen Lage aus einem tiefziehfähigen Werkstoff.Another possibility is that the
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf jene Herstellungsvariante, bei der eine fertige Außenhülle 101 und ein fertiger Innenbecher 102 ineinander geschoben werden.The present invention relates to that manufacturing variant in which a finished
Der Innenbecher 102 und die Außenhülle 101 werden üblicherweise aus verschiedenen Materialen hergestellt. Beispielsweise besteht der Innenbecher 102 häufig aus Kunststoff oder einem anderen tiefziehfähigen Werkstoff und die Außenhülle 101 aus Papier oder Karton. Diese können so noch vor dem Zusammenbau bzw. dem Bilden der Außenhülle aus der Abwicklung oder dem Zuschnitt noch bedruckt werden. Denkbar ist beispielsweise auch, dass der Innenbecher 102 aus foliertem Karton hergestellt ist. Weiterhin kann die Außenhülle 101 ebenfalls aus Kunststoff, insbesondere aus geschäumtem Kunststoff bestehen. Darüber hinaus kann die Außenhülle 101 nicht nur in Form einer Manschette ausgestaltet sein, sondern auch die Form eines Bechers haben. In diesem Fall werden zwei Becher, nämlich der Innenbecher 102 und ein die Außenhülle 101 bildender Außenbecher, ineinander geschoben. Schließlich ist auch vorstellbar, dass der Becher 100 aus drei ineinander angeordneten Materialien besteht, etwa einem Innenbecher 102 aus (glattem) Kunststoff, einem Zwischenbecher aus geschäumten Kunststoff und einer Außenhülle 101 aus Papier.The
Die verschiedenen Materialien eines Bechers erfüllen üblicherweise auch unterschiedliche Funktionen. Beispielsweise sollte der Innenbecher 102 ein Auslaufen einer darin enthaltenen Flüssigkeit verhindern, während die Außenhülle 101 gut bedruckbar sein sollte und gegebenenfalls auch eine thermische Abschirmung gegenüber dem Becherinhalt erfüllen sollte. Schließlich spielt auch der Umweltschutzgedanke beim Einsatz eines Bechers aus Verbundmaterial eine maßgebliche Rolle.The different materials of a cup usually also perform different functions. For example, the
Die Massen an Einwegbechern, die tagtäglich benötigt werden, bedingen hoch automatisierte Fertigungsverfahren beziehungsweise Maschinen zur Herstellung derselben. Zwar erfüllen die derzeit bekannten Verfahren beziehungsweise Maschinen den bestehenden Bedarf, jedoch ist Raum für Verbesserungen gegeben, insbesondere um auch den zukünftigen - aller Voraussicht nach gestiegenen - Bedarf an Einwegbechern bewältigen zu können oder aber auch die Zahl der parallel arbeitenden Maschinen zu verringern.The masses of disposable cups that are needed on a daily basis, require highly automated manufacturing processes or machines for producing the same. Although the currently known methods or machines meet existing needs, there is room for improvement, in particular to be able to cope with the future - in all likelihood increased - demand for disposable cups or to reduce the number of parallel machines.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Maschine und ein Verfahren anzugeben, welche eine verbesserte Herstellung von Bechern aus Verbundmaterial und insbesondere eine Verkürzung der Taktzeiten ermöglicht.The object of the invention is therefore to provide a machine and a method which enables an improved production of cups made of composite material and in particular a shortening of the cycle times.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer Maschine zur Herstellung eines Bechers aus Verbundmaterial, nämlich aus einer Außenhülle und einem Innenbecher, nach dem Anspruch 1 gelöst, nämlich mit einer Maschine, umfassend:
- mehrere erste Haltevorrichtungen, welche auf einem ersten drehbar gelagerten stern- oder radartigen Haltevorrichtungsträger angeordnet sind,
- mehrere zweite Haltevorrichtungen, welche auf einem zweiten drehbar gelagerten stern- oder radartigen Haltevorrichtungsträger angeordnet sind,
- zumindest eine im Bereich der ersten Haltevorrichtungen angeordnete erste Arbeitsstation zur Ausführung zumindest eines der Schritte: Bereitstellen einer Abwicklung zur Bildung der Außenhülle, Aufwickeln der Abwicklung auf oder in eine erste Haltevorrichtung, Verpressen und/oder Verkleben von Enden der auf oder in eine erste Haltevorrichtung gewickelten Abwicklung unter Bildung eines Nahtbereichs,
- eine Übergabestation zur Übergabe einer fertigen Außenhülle von einer ersten Haltevorrichtung an eine zweite Haltevorrichtung und
- zumindest eine im Bereich der zweiten Haltevorrichtungen angeordnete zweite Arbeitsstation zur Ausführung zumindest eines der Schritte: Eindrücken der Außenhülle in oder des Innenbechers auf eine zweite Haltevorrichtung, Eindrücken eines fertigen Innenbechers in die fertige Außenhülle oder Aufdrücken einer fertigen Außenhülle auf den fertigen Innenbecher, Kontrolle der fertigen Becher, Aussortieren von mangelhaften Bechern, Entfernen des fertigen Bechers aus der zweiten Haltevorrichtung, und
- eine Vorbereitungsstation zur Ausführung zumindest eines der folgenden Schritte vor dem Bereitstellen der Abwicklung der Außenhülle: Vereinzeln einer Abwicklung einer Außenhülle von einem Stapel, Vorbiegen des Nahtbereichs, Erhitzen eines Nahtbereichs oder der gesamten Abwicklung, Auftragen von Klebstoff im Nahtbereich, und dabei
- die Vorbereitungsstation zum Auftragen von Klebstoff im Nahtbereich zumindest eine dem Nahtbereich zugewendete erste Düse umfasst und diese parallel bezüglich einer Förderebene sowie quer bezüglich der Förderrichtung der Abwicklung verstellbar geführt ist, und
- die Querverstellung der ersten Düse in senkrechter Richtung bezüglich der Förderrichtung der Abwicklung erfolgt, und
- die Querverstellung der ersten Düse zum Auftragen des Klebstoffes gleichzeitig mit der Förderbewegung der Abwicklung erfolgt.
- a plurality of first holding devices, which are arranged on a first rotatably mounted star or wheel-like holding device carrier,
- a plurality of second holding devices, which are arranged on a second rotatably mounted star- or wheel-like holding device carrier,
- at least one arranged in the region of the first holding devices first workstation for performing at least one of the steps: providing a development to form the outer shell, winding the settlement on or in a first holding device, pressing and / or gluing of ends of wound on or in a first holding device Unwinding to form a seam area,
- a transfer station for transferring a finished outer shell from a first holding device to a second holding device and
- at least one arranged in the region of the second holding devices second workstation for performing at least one of the steps: impressing the outer shell in or the inner cup on a second holding device, impressing a finished inner cup in the finished outer shell or pressing a finished outer shell on the finished inner cup, control of the finished Cup, sorting out defective cups, removing the finished cup from the second holder, and
- a preparatory station for performing at least one of the following steps prior to providing the outer wrapper: singulating a wrap of an outer wrap from a stack, pre-bending the seam region, heating a seam region or the entire process, applying adhesive in the seam region, and thereby
- the preparation station for applying adhesive in the seam area comprises at least one first nozzle facing the seam area and this is guided adjustably parallel with respect to a conveying plane and transversely with respect to the conveying direction of the unwinding, and
- the transverse displacement of the first nozzle in the vertical direction with respect to the conveying direction the settlement takes place, and
- the transverse adjustment of the first nozzle for applying the adhesive takes place simultaneously with the conveying movement of the unwinding.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch mit einem Verfahren zur Herstellung eines Bechers aus Verbundmaterial, nämlich aus einer Außenhülle und einem Innenbecher, nach dem Anspruch 13 gelöst, nämlich mit einem Verfahren, umfassend die Schritte:
- Ausführen zumindest eines der Schritte: Bereitstellen einer Abwicklung der Außenhülle, Aufwickeln der Abwicklung auf oder in eine erste Haltevorrichtung, Verpressen und/oder Verkleben von Enden der auf oder in eine erste Haltevorrichtung gewickelten Abwicklung unter Bildung eines Nahtbereichs, in zumindest einer im Bereich einer ersten Haltevorrichtung, welche auf einem ersten drehbar gelagerten stern- oder radartigen Haltevorrichtungsträger angeordnet ist, angeordneten ersten Arbeitsstation,
- Übergeben einer fertigen Außenhülle von einer ersten Haltevorrichtung an eine zweite Haltevorrichtung, welche auf einem zweiten drehbar gelagerten stern- oder radartigen Haltevorrichtungsträger angeordnet ist, im Bereich einer Übergabestation,
- Ausführen zumindest eines der Schritte: Eindrücken der Außenhülle in oder des Innenbechers auf eine zweite Haltevorrichtung, Eindrücken eines fertigen Innenbechers in die fertige Außenhülle oder Aufdrücken einer fertigen Außenhülle auf den fertigen Innenbecher, Kontrolle der fertigen Becher, Aussortieren von mangelhaften Bechern, Entfernen des fertigen Bechers aus der zweiten Haltevorrichtung in zumindest einer im Bereich der zweiten Haltevorrichtung angeordneten zweiten Arbeitsstation, und
- Ausführen zumindest eines der folgenden Schritte vor dem Bereitstellen der Abwicklung der Außenhülle in einer Vorbereitungsstation: Vereinzeln einer Abwicklung einer Außenhülle von einem Stapel, Vorbiegen des Nahtbereichs, Erhitzen eines Nahtbereichs oder der gesamten Abwicklung, Auftragen von Klebstoff im Nahtbereich, und dabei
- das Auftragen des Klebstoffs mit zumindest einer dem Nahtbereich zugewendeten ersten Düse durchgeführt wird, wobei die zumindest eine erste Düse parallel bezüglich einer Förderebene sowie quer bezüglich der Förderrichtung der Abwicklung geführt verstellt wird, und
- die Querverstellung der ersten Düse in senkrechter Richtung bezüglich der Förderrichtung der Abwicklung durchgeführt wird, und
- die Querverstellung der ersten Düse zum Auftragen des Klebstoffes gleichzeitig mit der Förderbewegung der Abwicklung durchgeführt wird.
- Carrying out at least one of the steps: providing a development of the outer shell, winding the development onto or into a first holding device, pressing and / or bonding ends of the development wound on or into a first holding device to form a seam region, in at least one in the region of a first Holding device, which is arranged on a first rotatably mounted star- or wheel-like holding device carrier, arranged first workstation,
- Passing a finished outer shell from a first holding device to a second holding device, which is arranged on a second rotatably mounted star or wheel-like holding device carrier, in the region of a transfer station,
- Performing at least one of the steps: impressing the outer shell in or the inner cup on a second holding device, pressing a finished inner cup in the finished outer shell or pressing a finished outer shell on the finished inner cup, control of the finished cup, sorting out defective cups, removing the finished cup from the second holding device in at least one second workstation arranged in the region of the second holding device, and
- Performing at least one of the following steps prior to providing the unwinding of the outer wrapper in a preparatory station: singulating a wrap of an outer wrapper from a stack, pre-bending the seam region, heating a seam region or the entire process, applying adhesive in the seam region, and thereby
- the application of the adhesive is carried out with at least one first nozzle facing the seam region, wherein the at least one first nozzle is moved parallel to a conveying plane and transversely guided with respect to the conveying direction of the unwinding, and
- the transverse displacement of the first nozzle is carried out in the vertical direction with respect to the conveying direction of the unwinding, and
- the transverse adjustment of the first nozzle for applying the adhesive is carried out simultaneously with the conveying movement of the unwinding.
Erfindungsgemäß wirken vorteilhaft mehrere erste Haltevorrichtungen, welche auf einem ersten drehbar gelagerten stern- oder radartigen Haltevorrichtungsträger angeordnet sind, mit mehreren zweiten Haltevorrichtungen, welche auf einem zweiten drehbar gelagerten stern- oder radartigen Haltevorrichtungsträger angeordnet sind, zusammen. Auf den ersten Haltevorrichtungen wird eine Außenhülle soweit vorbereitet, dass sie an einer Übergabestation an die zweiten Haltevorrichtungen übergeben werden kann und dort mit dem Innenbecher zusammengeführt wird. Vorteilhaft ist, dass die Maschine aufgrund der Verwendung von rad- oder sternartigen Haltevorrichtungsträgem relativ kompakt ist. Auch sind rad- oder sternartige Strukturen relativ einfach herstellbar und wenig fehleranfällig. Erfindungsgemäß ergibt sich somit eine robuste, kompakte und wenig fehleranfällige Maschine, die noch dazu sehr kurze Taktzeiten ermöglicht.According to the invention, a plurality of first holding devices, which are arranged on a first rotatably mounted star- or wheel-like holding device carrier, advantageously interact with a plurality of second holding devices, which are arranged on a second rotatably mounted star or wheel-like holding device carrier. On the first holding devices, an outer shell is prepared so far that it can be transferred to a transfer station to the second holding devices and there is merged with the inner cup. It is advantageous that the machine is relatively compact due to the use of wheel or star-like Haltevorrichtungsträgem. Also rad- or star-like structures are relatively easy to produce and little prone to error. According to the invention thus results in a robust, compact and less error-prone machine, which also allows very short cycle times.
Insbesondere wenn die Außenhüllen nicht soweit vorbereitet angeliefert werden, dass sie unmittelbar um eine erste Haltevorrichtung gewickelt werden können, können im Bereich der erfindungsgemäßen Maschine noch die dazu nötigen Vorbereitungen getroffen werden. Die aufgeführten Schritte sind dabei als demonstrative Beispiele zu sehen. Selbstverständlich sind auch andere oder zusätzliche Schritte möglich.In particular, if the outer sheaths are not delivered ready prepared so that they can be wound directly around a first holding device, in the area of the machine according to the invention nor the necessary preparations can be made. The listed steps are to be seen as demonstrative examples. Of course, other or additional steps are possible.
Wird in der Vorbereitungsstation zum Auftragen von Klebstoff zumindest eine Düse vorgesehen, welche quer bezüglich der Förderrichtung der Abwicklung verstellbar geführt ist, wird damit im Zusammenwirken mit dem Zuschnitt der Kleberauftrag wesentlich erleichtert. Wenn die Querverstellung der Düse zum Auftragen des Klebstoffes gleichzeitig mit der Förderbewegung der Abwicklung erfolgt, kann durch diese Relativbewegung zueinander mit geringsten Platzbedarf für die Düsenanordnung das Auslangen gefunden werden.If at least one nozzle is provided in the preparation station for the application of adhesive, which is adjustably guided transversely with respect to the conveying direction of the unwinding, the application of adhesive is thus substantially facilitated in cooperation with the blank. If the transverse adjustment of the nozzle for applying the adhesive takes place simultaneously with the conveying movement of the unwinding, this relative movement with respect to one another with the smallest space requirement for the nozzle arrangement can be used.
"Fertig" bedeutet im Rahmen der Erfindung nicht zwangsläufig "vollständig fertig", sondern bezeichnet die Erreichung mindestens des Zustands der Außenhülle / des Innenbechers / des Bechers, der für die Durchführung des gerade anstehenden Arbeitsschrittes unbedingt nötig ist. Beispielsweise kann die Außenhülle vor dem Verkleben noch unbedruckt sein und (irgendwann) später bedruckt werden. "Fertig" für das Verkleben bedeutet beispielsweise, dass die Außenhülle gewickelt ist und die Klebelaschen mit Klebstoff bestrichen sind."Done" in the context of the invention is not necessarily "completely finished", but refers to the achievement of at least the state of the outer shell / the inner cup / cup, which is absolutely necessary for the implementation of the upcoming work step. For example, the outer shell may be still unprinted before bonding and (someday) later printed. "Ready" for the gluing means, for example, that the outer shell is wrapped and the adhesive flaps are coated with adhesive.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren der Zeichnung.Advantageous embodiments and modifications of the invention will become apparent from the dependent claims and from the description in conjunction with the figures of the drawing.
Eine vorteilhafte Variante der erfindungsgemäßen Maschine umfasst folgende Bestandteile:
- mehrere dritte Haltevorrichtungen, welche auf einem dritten drehbar gelagerten stern- oder radartigen Haltevorrichtungsträger angeordnet sind,
- zumindest eine im Bereich der dritten Haltevorrichtungen angeordnete dritte Arbeitsstation zur Ausführung zumindest eines der Schritte: Vereinzeln der fertigen Innenbecher von einem Stapel, Auftragen von Klebstoff auf die Außenseite des Innenbechers und
- eine Übergabestation zur Übergabe eines fertigen Innenbechers von einer dritten Haltevorrichtung an eine zweite Haltevorrichtung.
- a plurality of third holding devices, which are arranged on a third rotatably mounted star or wheel-like holding device carrier,
- at least one arranged in the third holding devices third workstation for performing at least one of the steps: singulating the finished inner cup of a stack, applying adhesive to the outside of the inner cup and
- a transfer station for transferring a finished inner cup from a third holding device to a second holding device.
Auf diese Weise können Innenbecher, die noch nicht soweit vorbereit an die erfindungsgemäße Maschine angeliefert werden, um unmittelbar mit der Außenhülle verbunden zu werden, noch innerhalb der erfindungsgemäßen Maschine vorbereitet werden. Beispielsweise kann auf den Innenbecher ein Klebstoff aufgetragen werden, sodass er sich gut mit der Außenhülle verbindet In einer besonders vorteilhaften Variante der Erfindung besteht die Übergabestation aus einer Druckluftdüse in einer dritten Haltevorrichtung, mit deren Hilfe der Innenbecher von einer dritten an eine zweite Haltevorrichtung übergeben werden kann. Prinzipiell können auch andere Übergabestationen aus einer Druckluftdüse bestehen, beispielsweise die Übergabestation zwischen der ersten und zweiten Haltevorrichtung. Dies funktioniert dann besonders gut, wenn die Außenhülle ebenfalls in Form eines (Außen)Bechers gestaltet ist.In this way, inner cup, which are not yet ready prepared to be delivered to the machine according to the invention to be directly connected to the outer shell, still be prepared within the machine according to the invention. For example, an adhesive can be applied to the inner cup, so that it bonds well with the outer shell. In a particularly advantageous variant of the invention, the transfer station consists of a compressed-air nozzle in a third holding device, with the aid of which the inner cup is transferred from a third to a second holding device can. In principle, other transfer stations may consist of a compressed-air nozzle, for example the transfer station between the first and second holding devices. This works particularly well when the outer shell is also designed in the form of an (outer) cup.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Arbeitsstation zum Aufwickeln der Abwicklung der Außenhülle auf eine als Dorn ausgebildete erste Haltevorrichtung Bürsten umfasst, welche die Abwicklung bei Drehung des ersten Haltevorrichtungsträgers U-förmig auf den Dorn aufstreifen bzw. wenn die Arbeitsstation zum Aufwickeln der Abwicklung der Außenhülle auf die als Dorn ausgebildete erste Haltevorrichtung Hebel umfasst, welche die U-förmig vorgebogene Abwicklung vollständig um den Dorn wickeln. Hierbei wird die Abwicklung der Außenhülle bei der Drehung des ersten Haltevorrichtungsträgers durch seitlich angeordnete Bürsten U-förmig vorgebogen. Hebel ergreifen sodann die noch nicht gebogenen Enden der Abwicklung, biegen sie vollständig um den Dorn und verpressen diese. Durch die Bürsten erfolgt ein besonders schonendes Biegen der Abwicklung, womit einer Beschädigung der häufig empfindlichen Außenoberflächen der Außenhüllen vorgebeugt wird. Die Bürsten stehen vorteilhaft still, können aber auch bewegt werden. Aus dieser Variante der Erfindung wird überdies deutlich, dass die Ausführung eines Prozeßschrittes nicht notwendigerweise lokal auf eine Arbeitsstation beschränkt ist, an der eine erste Haltevorrichtungsträger anhält. Vielmehr kann ein Prozeßschritt, wie dargestellt wurde, auch während der Drehung desselben erfolgen.It is also advantageous if the workstation for winding the settlement of the outer shell on a mandrel formed as a first holding device brushes, which embrace the settlement upon rotation of the first holding device carrier U-shaped on the mandrel or if the workstation for winding the settlement of the outer shell on the formed as a mandrel first holding device comprises levers which completely wrap the U-shaped pre-bent development around the mandrel. Here is the settlement of the outer shell pre-bent during the rotation of the first holding device carrier by laterally arranged brushes U-shaped. Levers then take the not yet bent ends of the settlement, they bend completely around the mandrel and press them. By the brushes a particularly gentle bending of the development takes place, whereby a damage of the often sensitive outer surfaces of the outer sheath is prevented. The brushes are advantageously still, but can also be moved. Moreover, it becomes clear from this variant of the invention that the execution of a process step is not necessarily limited locally to a work station on which a first holding device carrier stops. Rather, a process step, as has been shown, even during the rotation of the same take place.
Günstig ist es auch, wenn die Bürsten sowie die beiden Hebel ortsfest bezüglich des ersten Haltevorrichtungsträgers am Maschinengestell der Maschine gehaltert sind. Damit werden an gewissen Stellen Arbeitsstationen festgelegt, an denen vorbestimmte Arbeitsschritte durchgeführt werden. Damit kann mit weniger Maschinenteilen das Auslangen gefunden werden.It is also favorable if the brushes and the two levers are held stationary relative to the first holding device carrier on the machine frame of the machine. This workstations are set at certain points at which predetermined steps are performed. This can be found with fewer machine parts Auslangen.
Vorteilhaft ist es, wenn die Vorbereitungsstation zusammenwirkende Paare von Förderbändern umfasst und die Paare in Förderrichtung gesehen quer zur Förderrichtung voneinander distanziert angeordnet sind und dabei eine Förderebene aufspannen. Damit wird eine eindeutige Klemmung der zu transportierenden noch ebenflächigen Abwicklungen erzielt. So werden die abgestapelten und vereinzelten Abwicklungen sicher und taktgenau zu den einzelnen Arbeitsstationen gefördert.It is advantageous if the preparation station comprises cooperating pairs of conveyor belts and the pairs are arranged in the conveying direction transversely to the conveying direction distanced from each other and thereby spanning a conveyor plane. This results in a clear clamping of the still planar windings to be transported. Thus, the staggered and isolated transactions are conveyed safely and precisely to the individual workstations.
Günstig ist es auch, wenn die Vorbereitungsstation an dem dem ersten Haltevorrichtungsträger zugewendeten Ende der Förderbänder einen Zufuhrschlitten mit Mittel zur Halterung der Abwicklung zur Bildung der Außenhülle umfasst und der Zufuhrschlitten von einer die Abwicklung von den Förderbändern übernehmenden Stellung in die die Abwicklung bereitstellende Position hin zur ersten Haltevorrichtung des ersten Haltevorrichtungsträger verstellbar ist. Damit kann eine eindeutige Vorpositionierung der zu übergebenden Abwicklung erfolgen und diese nach deren Vorbereitung an die Wickelstation übergeben werden. Durch die Verstellbewegung ist auch noch eine relative Platzierung bezüglich der Haltevorrichtung möglich, wodurch einfach die Größenverhältnisse der Außenhülle festlegbar sind.It is also advantageous if the preparation station at the end of the first holding device carrier facing the end of the conveyor belts comprises a feed carriage with means for holding the settlement to form the outer shell and the feed carriage from a settlement of the conveyor belts taking over position in the settlement position providing for first holding device of the first holding device carrier is adjustable. This can be done a clear pre-positioning of the transaction to be transferred and this will be passed after their preparation to the winding station. By adjusting a relative placement with respect to the holding device is also possible, which simply the size ratios of the outer shell can be fixed.
Günstig ist es weiterhin, wenn die Mittel zur Halterung der Abwicklung am Zufuhrschlitten durch in Querrichtung bezüglich der Bewegungsrichtung des Zufuhrschlittens voneinander distanzierte Auflageflächen gebildet sind, in denen Ansaugöffnungen münden und diese mit einem Saugeingang eines Unterdruckerzeugers in Leitungsverbindung stehen. Damit wird der Zuschnitt an seiner optisch ansprechenden Außenseite schonend festgehalten, ohne dass dabei Beschädigungen zu befürchten sind.
Vorteilhaft ist es, wenn zwischen den in Querrichtung voneinander distanzierten Auflageflächen des Zufuhrschlittens in diesem eine Aussparung ausgebildet ist, durch welchen beim Bereitstellen der Abwicklung zur Bildung der Außenhülle zumindest die ersten Haltevorrichtungen hindurch bewegt werden können. Damit wird bis hin zur Halterung der Abwicklung an der Haltevorrichtung eine eindeutig vorpositionierte Halterung möglich.
Vorteilhaft ist es schließlich, wenn die Station zum Auftragen von Klebstoff auf den Nahtbereich an jener Seite der Vorbereitungsstation angeordnet ist, an welcher das bei der fertigen Außenhülle im Nahtbereich außen liegende Ende der Abwicklung vorbeigefördert wird. Dabei kann dann das Aufwickeln des Zuschnitts einfach erfolgen, ohne dass dabei während dem Wickelvorgang der aufgetragene Kleber abgestreift wird.It is also favorable if the means for holding the unwinding on the feed carriage are formed by bearing surfaces which are distanced from each other in the transverse direction with respect to the direction of movement of the feed carriage and in which suction openings open and these are in line connection with a suction inlet of a vacuum generator. Thus, the blank is gently held on its visually appealing exterior, without causing damage to be feared.
It is advantageous if between the transversely spaced support surfaces of the feed carriage in this a recess is formed, through which at least the first holding devices can be moved through when providing the settlement for forming the outer shell. This is up to the holder of settlement on the fixture a clearly prepositioned holder possible.
Finally, it is advantageous if the station for applying adhesive to the seam area is arranged on that side of the preparation station at which the end of the unwinding in the finished outer shell in the seam area is conveyed past. there then the winding of the blank can be done easily without being stripped during the winding process of the applied adhesive.
An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass die zu der erfindungsgemäßen Maschine genannten Varianten und Möglichkeiten sowie die daraus resultierenden Vorteile selbstverständlich sinngemäß auch für das erfindungsgemäße Verfahren gelten.It should be noted at this point that the variants and possibilities mentioned for the machine according to the invention and the advantages resulting therefrom naturally also apply mutatis mutandis to the method according to the invention.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung können auf beliebige Art und Weise kombiniert werden.The above embodiments and further developments of the invention can be combined in any manner.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.For a better understanding of the invention, this will be explained in more detail with reference to the following figures.
Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung:
- Fig. 1
- einen Becher aus Verbundmaterial nach dem Stand der Technik;
- Fig. 2
- eine Variante einer erfindungsgemäßen Maschine mit sternförmig angeordneten Haltevorrichtungen;
- Fig. 3
- eine Zuliefereinheit für Innenbecher mit Hilfe eines Förderbandes;
- Fig. 4
- ein Detail der Zuliefereinheit nach
Fig. 3 ; - Fig. 5
- eine mögliche Zuliefereinheit für die Abwicklungen von Außenhüllen mit Hilfe eines Förderbandes in Seitenansicht;
- Fig. 6
- die Zuliefereinheit nach
Fig. 5 , in Draufsicht; - Fig. 7
- das Aufwickeln einer Abwicklung zur Bildung einer Außenhülle mit Hilfe von Bürsten in einer ersten Position;
- Fig. 8
- eine weitere Position während dem Aufwickeln der Abwicklung;
- Fig. 9
- eine weitere fortgeschrittenen Position während dem Aufwickeln der Abwicklung;
- Fig. 10
- die zur Außenhülle aufgewickelte Abwicklung an der ersten Haltevorrichtung;
- Fig. 11
- eine Variante einer erfindungsgemäßen Maschine mit Haltevorrichtungen, die nach Art eines Revolvermagazins angeordnet sind;
- Fig. 12
- eine Variante einer erfindungsgemäßen Maschine mit sternförmig angeordneten Haltevorrichtungen sowie Haltevorrichtungen, die nach Art eines Revolvermagazins angeordnet sind;
- Fig. 13
- eine erste Haltevorrichtung in Form eines Dorns mit nach innen klappbaren Segmenten;
- Fig. 14
- eine Variante der Erfindung, bei der die Klebstoffdüse mit Hilfe eines rotierenden Schwamms sauber gehalten wird;
- Fig. 15
- eine andere mögliche Zuliefereinheit für die Abwicklungen von Außenhüllen mit Hilfe von Förderbändern in Draufsicht;
- Fig. 16
- die Zuliefereinheit nach
Fig. 15 , in Seitenansicht; - Fig. 17
- eine mögliche Ausbildung der ersten Haltevorrichtung als Dorn, in Seitenansicht, teilweise geschnitten;
- Fig. 18
- eine mögliche Ausbildung einer zweiten Haltevorrichtung als Ring bzw. Hülse, in Seitenansicht geschnitten.
- Fig. 19
- eine weitere Variante einer erfindungsgemäßen Maschine mit sternförmig angeordneten Haltevorrichtungen.
- Fig. 1
- a cup of composite material according to the prior art;
- Fig. 2
- a variant of a machine according to the invention with star-shaped holding devices;
- Fig. 3
- a delivery unit for inner cup by means of a conveyor belt;
- Fig. 4
- a detail of the delivery unit after
Fig. 3 ; - Fig. 5
- a possible delivery unit for the unwinding of outer sheaths by means of a conveyor belt in side view;
- Fig. 6
- the delivery unit after
Fig. 5 in plan view; - Fig. 7
- winding a package to form an outer cover by means of brushes in a first position;
- Fig. 8
- another position during the winding up of the settlement;
- Fig. 9
- another advanced position while winding up the transaction;
- Fig. 10
- the wound on the outer shell settlement at the first holding device;
- Fig. 11
- a variant of a machine according to the invention with holding devices which are arranged in the manner of a revolver magazine;
- Fig. 12
- a variant of a machine according to the invention with star-shaped holding devices and holding devices which are arranged in the manner of a revolver magazine;
- Fig. 13
- a first holding device in the form of a mandrel with inwardly hinged segments;
- Fig. 14
- a variant of the invention in which the adhesive nozzle is kept clean by means of a rotating sponge;
- Fig. 15
- another possible delivery unit for the developments of outer shells by means of conveyor belts in plan view;
- Fig. 16
- the delivery unit after
Fig. 15 , in side view; - Fig. 17
- a possible embodiment of the first holding device as a mandrel, in side view, partially cut;
- Fig. 18
- a possible embodiment of a second holding device as a ring or sleeve, cut in side view.
- Fig. 19
- a further variant of a machine according to the invention with star-shaped holding devices.
Einführend wird festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.By way of introduction, it is stated that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference numerals or the same component designations, wherein the disclosures contained in the entire description can be mutatis mutandis to the same parts with the same reference numerals and component names. Also, the location information chosen in the description, such as top, bottom, side, etc. related to the immediately described and illustrated figure and are to be transferred to the new situation mutatis mutandis when a change in position. Furthermore, individual features or combinations of features from the illustrated and described different embodiments may represent for themselves, inventive or inventive solutions.
Die
Im Folgenden wird ein Teil des Herstellungsprozesses eines Bechers 100 erläutert. Zuvor wird jedoch darauf hingewiesen, dass die hierzu erforderlichen Arbeitsschritte bloß symbolhaft dargestellt sind, da eine Darstellung der jeweils zugeordneten Arbeitsstationen der Maschine 1 in allen Einzelheiten der Übersichtlichkeit schaden würde. Im Folgenden wird nur auf Arbeitsschritte Bezug genommen, selbstverständlich sind bei den folgenden Erläuterungen aber auch die jeweils zugeordneten, gegenständlichen Arbeitsstationen gemeint.Hereinafter, a part of the manufacturing process of a
Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass sich zwischen den Arbeitsschritten der erste beziehungsweise der zweite Haltevorrichtungsträger 3 und 5 um eine Position weiterdreht. Die Drehbewegung ist also diskontinuierlich. Die Drehbewegung stoppt vorteilhaft jeweils bloß für eine gewisse Zeitdauer, welche dem Zeitbedarf für den längst andauernden Arbeitsschritt entspricht. Besonders vorteilhaft ist es daher auch, lang andauernde Schritte in mehrere Einzelschritte aufzuteilen:
In einem ersten Arbeitsschritt A1 beziehungsweise bei einer entsprechenden Arbeitsstation wird eine Abwicklung bzw. ein Zuschnitt zur Bildung einer Außenhülle 101, welche im Nahbereich mit Klebstoff benetzt ist, angeliefert und ausgerichtet (siehe hierzu auch
In a first step A1 or at a corresponding workstation, a development or a blank for forming an
Der Stempel kann, wenn er Teil einer Arbeitsstation ist, gelöst werden, sobald der Klebstoff genügend Klebekraft aufbringt, um ein Auseinanderfallen der Außenhülle 101 zu verhindern. Der Stempel kann aber auch Teil einer ersten Haltevorrichtung 2 sein. In diesem Fall kann er mit einem Klemmhebel 26 verbunden sein, welcher verstellbar, insbesondere schwenkbar am ersten Haltevorrichtungsträger 3 geführt bzw. gelagert ist. Da der Klemmhebel 26 bzw. der Stempel ja mit den Haltevorrichtungen 2 mit bewegt wird, bleibt dieser bis zum Aushärten des Klebers geschlossen und drückt somit die beiden zu verbindenden und einander überlappenden Enden der Abwicklung zur Bildung der aufgerichteten Außenhülle 101 aneinander und diese an die erste Haltevorrichtung 2 bzw. deren Dorn. Diese Variante ist insofern von Vorteil, als die Taktzeiten wegen der Aushärtung des Klebers nicht unnötig verlängert werden. In einem vierten Arbeitsschritt A4 wird die fertige Außenhülle 101 an eine zweite Haltevorrichtung 4 übergeben. Diese kann durch einen Ring oder eine Hülse gebildet sein. Der vierte Arbeitsschritt A4 ist zugleich der erste Arbeitsschritt B1 im Bereich des zweiten Haltevorrichtungsträgers 5. Die Übergabe kann beispielsweise durch einen verschiebbaren Ring bzw. einen hülsenförmigen Schieber (bildet in diesem Beispiel die Übergabestation 6) erfolgen, welcher die fertige Außenhülle 101 vom Dorn zumindest löst oder sogar davon abstreift und gegebenenfalls gleichzeitig in die zweite Haltevorrichtung 4, insbesondere den Ring einschiebt. Dabei kann die Übergabe bzw. die Übernahme der Außenhülle 101 auch durch einen gerichteten Mediumstrom, insbesondere einen Luftstrom erfolgen, wie dies nachträglich noch beschrieben wird.The stamp, if it is part of a workstation, can be released once the adhesive has sufficient adhesive force to prevent the
Gegebenenfalls kann die Außenhülle 101 auch mit Hilfe eines Vakuums in den Ring gezogen werden. Denkbar ist aber auch, dass die Außenhülle 101 mit Hilfe einer Zange vom Dorn genommen wird.Optionally, the
Im nächsten Arbeitsschritt B2 wird die Außenhülle 101 nachgesetzt, das heißt korrekt in die Aufnahme der zweiten Haltevorrichtung 4, insbesondere den Ring eingeschoben, da deren korrekter Sitz an der Übergabestation 6 nicht immer gewährleistet werden kann. Vorteilhaft verhindern Führungsstangen 7 ein Herausfallen der Außenhülle 101, sollte diese nicht korrekt der zweiten Haltevorrichtung 4 sitzen und so einen sicheren Halt durch das Vakuum verhindern. In einem nächsten Arbeitsschritt B3 wird der vorgefertigte Innenbecher 102 in die Außenhülle 101 eingesetzt.In the next step B2, the
In einer vorteilhaften Variante wird der Innenbecher 102 dazu mit Hilfe von Druckluft aus einem Rohr gedrückt und kann so in die vorpositioniert gehaltene Außenhülle 101 verbracht werden.In an advantageous variant of the
Weiters wäre es auch noch möglich, dass die zur Übergabe bzw. Übernahme vorbereiteten Innenbecher 102 an deren Boden erfasst werden und so ausgehend vom zweiten Haltevorrichtungsträger 5 in die dort gehaltene Außenhülle 101 hineingezogen werden. Eine mögliche Anordnung eines Transfermittels 41 ist in der nachfolgenden
In einem nächsten Arbeitsschritt B4 wird der Innenbecher 102 nachgesetzt beziehungsweise in die Außenhülle 101 einrastend eingedrückt, falls im Zuge des Einsetzvorganges noch keine vollständige Verrastung zwischen dem Wulst des Innenbechers 102 und der dem Boden zugewendeten Unterkante der Außenhülle 101 erfolgt ist. Durch Druckbeaufschlagung oder mit Hilfe eines nicht dargestellten Stempels kann erreicht werden, dass sich der Boden des Innenbechers 102 insbesondere nach außen wölbt und so das Einrasten des am Innenbecher 102 angebrachten Wulstes erleichtert wird, da so die Außenabmessung desselben soweit verringert wird, dass der lichte Durchtrittsquerschnitt an der Außenhülle 101 nicht überdehnt werden muss. Optional oder zusätzlich kann der Innenbecher 102 bereits mit Klebstoff benetzt angeliefert werden. Gegebenenfalls kann der Wulst im Bodenbereich des Innenbechers 102 entfallen, wenn der Klebstoff dafür Sorge trägt, dass die Außenhülle 101 zuverlässig am Innenbecher 102 haftet. Letzteres ist aber insofern nachteilig als dies die Mülltrennung nach dem Gebrauch des Bechers 100 erschwert. Optional kann auch das Nachsetzen entfallen. So können die Arbeitsschritte B3 und B4 also auch zusammengefasst werden, beispielsweise wenn der Innenbecher 102 mit hoher Geschwindigkeit in die Außenhülle 101 eingesetzt wird.In a next step B4, the
In einem weiteren Arbeitsschritt B5 wird überprüft ob der Becher 100 ordnungsgemäß hergestellt wurde (hier mit einer Kamera symbolisiert). Trifft dies nicht zu, wird der Becher 100 in einen Abfallbehälter befördert, beispielsweise über ein Rohrsystem im Arbeitsschritt B6. Wenn der Becher 100 in Ordnung ist, wird er in einem letzten Schritt B7 vom Ring genommen. Dies kann beispielsweise mit Hilfe eines Druckluftstoßes erfolgen, der den Becher 100 beispielsweise in ein angeschlossenes Förderrohr bläst. Eine der Arbeitsstationen, hier im vorliegenden Fall die Arbeitsstation B8, ist mit keinem eigenen Arbeitsschritt belegt und somit frei. Es wäre aber auch möglich, diese freie Station an anderer Stelle vorzusehen bzw. bei einem notwendigen zusätzlichen Arbeitsschritt diese damit zu belegen. Diese Reihenfolge ist nur beispielhaft gewählt und kann je nach Bedarf frei daran angepasst werden.In a further step B5 it is checked whether the
Wie erwähnt kann der Innenbecher 102 bereits mit Klebstoff benetzt angeliefert werden. Diese Vorbereitung kann aber auch in der Maschine 1 erfolgen. Im Folgenden werden die hierfür nötigen Arbeitsschritte erläutert:
In einem ersten Arbeitsschritt C1 werden die in einem Stapel angelieferten Innenbecher 102 vereinzelt auf eine dritte Haltevorrichtung 8 aufgeschoben, welche auf einem dritten Haltevorrichtungsträger 9 angeordnet ist. Das Vereinzeln kann dabei mit Hilfe von Walzen mit einer spiralförmigen Nut, in welche der Becherrand eingreift, erfolgen (siehe hierzu auch
In a first step C1, the
Wie erwähnt kann die Abwicklung der Außenhülle 101 ebenfalls bereits mit Klebstoff benetzt angeliefert werden. Die Vorbereitung der Abwicklung kann aber auch in der Maschine 1 erfolgen. Im Folgenden werden die hierfür nötigen Arbeitsschritte erläutert:
In einem ersten Arbeitsschritt D1 werden die in einem Stapel angelieferten Abwicklungen vereinzelt und auf einem Drehteller 10 abgelegt. Das Vereinzeln kann dabei durch Auffächern des Stapels mittels Pressluft und Ansaugen der untersten Abwicklung erfolgen. Der Drehteller 10 bewegt sich wiederum im Takt der Haltevorrichtungsträger 3, 5 und 9. In einem zweiten Arbeitsschritt D2 kann die Klebelasche (insbesondere die später innenliegende Lasche) vorgebogen werden, sodass die Außenfläche die Außenhülle 101 in deren Überlappungsbereich später möglichst eben im Sinne der Rundheit wird. In einem nächsten Arbeitsschritt D3 wird die Abwicklung beheizt oder es werden nur deren zu verklebende Laschen beheizt, um den späteren Klebevorgang zu beschleunigen. Optional kann die Abwicklung auch geprägt werden. Ist die Prägepresse beheizt, kann darüber hinaus ein gesonderter Schritt zum Beheizen entfallen. In einem vierten Schritt D4 erfolgt der Klebstoffauftrag, hier mit einer Düse. Vorteilhaft ist es dabei, wenn die Düse linear über den Nahtbereich verfährt, dabei Klebstoff ausstößt und in ihrer Ruhe- oder Parkstellung mit Hilfe eines rotierenden, feuchten Schwamms, gesäubert und damit offen gehalten wird (siehe hierzu auch
In a first step D1, the unwinds delivered in a stack are separated and deposited on a
An dieser Stelle wird angemerkt, dass die Drehachsen der Haltevorrichtungsträger 3, 5 und 9 sowie des Drehtellers 10 nicht notwendigerweise - wie in
Die
Die
Die
In
In der
Die
Sobald die Klebekraft des Klebers ausreicht, um ein Auseinanderfallen der nun fertigen Außenhülle 101 wegen der inneren Spannungen zu verhindern, kann der Klemmhebel 26 wieder in seine Ruhestellung bewegt werden. Dies erfolgt bevorzugt erst sehr spät, um einen möglichst lang andauernden Pressdruck auf die Überlappungsnaht aufrecht zu erhalten. Bevorzugt erfolgt die Freigabe kurz vor dem Erreichen der Übergabestation 6. Die Hebel 20 sind im beschriebenen Beispiel im Bereich einer Arbeitsstation, also feststehend, angeordnet. Alternativ können die Hebel 20 aber auch auf einer ersten Haltevorrichtung 2 angeordnet sein und mit dieser bzw. dem ersten Haltevorrichtungsträger 3 mitbewegt werden. Weiterhin sind die Bürsten 19 nicht zwangsläufig gekrümmt ausgeführt sondern können auch gerade sein. Schließlich können die Bürsten 19 auch bewegt werden, um den Wickelvorgang zu erleichtern. Insbesondere sind hier rotierende Bürsten vorstellbar.Once the adhesive force of the adhesive is sufficient to prevent falling apart of the now finished
Die
Die Achsen der Dorne sind in der
Die
Der wesentlichste Unterschied zu den bisher dargestellten Maschinen 1 ist daher, dass die erste und die zweite Haltevorrichtung 2 und 4 als Dorne ausgeführt sind und die Außenhülle 101 auf einen Innenbecher 102 aufgeschoben und nicht der Innenbecher 102 in eine Außenhülle 101 eingeschoben wird. Dies kann produktionstechnische Vorteile haben. Beispielsweise kann der Innenbecher 102 dabei mit Hilfe einer zangenartigen Vorrichtung an seinem Rand ergriffen und festgehalten werden, sodass der Boden des Innenbechers 102 mit einem Stempel (nicht dargestellt) von innen nach außen gedrückt werden kann, um den Montagevorgang der Außenhülle 101 zu erleichtern.The most significant difference from the previously illustrated
Die
In den
Hier ist eine ähnliche Anordnung zur Bereitstellung eines Zuschnittes gezeigt, wie dies bereits zuvor in den
In einer weiteren, nachfolgenden Arbeitsstation erfolgt im vierten Arbeitsschritt D4 der Klebstoffauftrag.In a further, subsequent workstation takes place in the fourth step D4 of adhesive application.
Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt der Klebstoffauftrag im Zuge einer gleichzeitigen Bewegung sowohl der Düse 23 als auch des Zuschnitts bzw. der Abwicklung in dessen Transportrichtung mittels der Förderbänder 15. Die Düse 23 dient zum Auftragen des Klebstoffes im Nahtbereich, wobei diese parallel zur Förderebene sowie quer bezüglich der Förderrichtung der Abwicklung verstellbar geführt ist. Die Querverstellung der Düse 23 erfolgt dabei bevorzugt in senkrechter Richtung bezüglich der Förderrichtung der Abwicklung. Dies ist vereinfacht durch einen Doppelpfeil dargestellt. Diese Querverstellung der Düse 23 zum Auftragen des Klebstoffes erfolgt gleichzeitig und koordiniert mit der Förderbewegung der Abwicklung. Dadurch kann bei entsprechend abgestimmten Bewegungsgeschwindigkeiten relativ zueinander zwischen der Düse 23 und der Abwicklung eine bevorzugt durchlaufend ausgebildete Kleberraupe 28 aufgetragen werden.In the embodiment shown here, the adhesive is applied in the course of a simultaneous movement of both the
Bei bislang bekannten Kleberauftragsvorrichtungen wurde der Weitertransport der Abwicklung im Bereich der Kleberauftragstation gestoppt und mit Hilfe einer entsprechend der Abwicklung ausgerichteten, winkeligen Bewegung bezüglich der Förderrichtung der Kleberauftrag mittels der Düse 23 durchgeführt.In hitherto known adhesive application devices, the further transport of the development in the area of the adhesive application station has been stopped and carried out with the aid of a correspondingly aligned, angular movement relative to the conveying direction of the adhesive application by means of the
In dem hier vorliegenden Fall ist es nunmehr möglich, der ersten Düse 23 auch eine weitere Düse 29 für den Kleberauftrag zuzuordnen bzw. unmittelbar daneben anzuordnen und so in einem einzigen, gemeinsamen Bewegungsvorgang gleichzeitig zwei derartiger Kleberraupen 28 im Bereich der zu verklebenden Laschen aufzubringen. Die beiden Kleberraupen 28 sind hier im Bereich jener Lasche aufgetragen, welche im fertig aufgerichteten Zustand der Außenhülle 101 außen liegend angeordnet ist. Damit können die beiden zuvor beschriebenen Hebel 20 ohne Abstreifen des Klebers die Wickelbewegung für den vollständigen Wickelvorgang durchführen.In the present case, it is now possible to assign the
Nach erfolgtem Kleberauftrag wird die Abwicklung mittels der zusammenwirkenden Förderbänder 15 an deren dem ersten Haltevorrichtungsträger 3 zugewendeten Ende an einen Zufuhrschlitten 30 übergeben. An diesem Zufuhrschlitten 30 sind bevorzugt wieder die zuvor beschriebenen, seitlichen Führungsschienen 17 sowie die in Förderrichtung die Position festlegenden Anschlagklötze 18 angeordnet. Befindet sich Abwicklung in der vorpositionierten Lage am Zufuhrschlitten 30, sind an diesem Mittel zur Halterung derselben ausgebildet. Dabei ist der Zufuhrschlitten 30 von einer die Abwicklung von den Förderbändern 15 übernehmenden Stellung in die die Abwicklung bereitstellende Position - A1 - hin zur ersten Haltevorrichtung 2 des ersten Haltevorrichtungsträgers 3 verstellbar. Damit wird die Abwicklung vom Bereich der Förderbänder 15 in den Schwenkbereich der ersten Haltevorrichtungen 2 im Bereich des ersten Haltevorrichtungsträger 3 befördert. Diese übergebene Position der Abwicklung ist in der
Die zuvor beschriebenen Mittel zur Halterung der Abwicklung am Zufuhrschlitten 30 sind hier durch in Querrichtung bezüglich der Bewegungsrichtung des Zufuhrschlittens 30 voneinander distanzierte Auflageflächen 31 gebildet, in denen Ansaugöffnungen 32 münden. Diese sind mit einem nicht näher dargestellten Saugeingang eines Unterdruckerzeugers leitungsverbunden. Durch den aufgebauten Unterdruck wird die von den Förderbändern 15 transportierte Abwicklung übernommen und in der positionierten Lage am Zufuhrschlitten 30 gehalten. In dieser vorpositionierten und gehaltenen Lage erfolgt die Verstellung des Zufuhrschlittens 30 in den Schwenkbereich der ersten Haltevorrichtung 2.The above-described means for holding the unwinding on the
Weiters ist hier noch vereinfacht dargestellt, dass zwischen den in Querrichtung zueinander distanzierten Auflageflächen 31 des Zufuhrschlittens 30 in diesem eine Aussparung 33 ausgebildet ist, durch welche beim Bereitstellen - A1 - der Abwicklung zur Bildung der Außenhülle 101 zumindest die ersten Haltevorrichtungen 2 hindurchbewegt werden können. Damit werden für die Übergabe der Abwicklung vom Zufuhrschlitten 30 hin auf die erste Haltevorrichtung 2 die Abwicklungen solange gehalten, bis dass die Übernahme von der ersten Haltevorrichtung 2 erfolgt, wie dies bereits zuvor beschrieben worden ist. Unmittelbar anschließend an die Übernahme der Abwicklung vom Zufuhrschlitten 30 hin auf die erste Haltevorrichtung 2 erfolgt die Formgebung des Zuschnitts hin zur fertig gerollten Außenhülle 101, wie dies in den
Im Gegensatz zu der zuvor beschriebenen Halterung der Abwicklung an der ersten Haltevorrichtung 2, insbesondere dem Dorn, mittels der Klemmleiste 21, erfolgt hier die Halterung der Abwicklung am Dorn durch zumindest eine im Umfangsbereich der ersten Haltevorrichtung 2 mündende Öffnung 34. Bevorzugt sind jedoch mehrere dieser Öffnungen 34 vorgesehen, die mit einer im Dorn angeordneten Leitung 35 in Strömungsverbindung stehen. Diese Leitung 35 und damit die Öffnungen 34 stehen weiters mit einem Saugeingang eines nicht näher dargestellten Unterdruckerzeugers in Leitungsverbindung. Die im Dorn angeordneten Öffnungen 34 sind dabei an den ersten Haltevorrichtungen 2 jeweils an dem in Drehrichtung des ersten Haltevorrichtungsträgers 3 gesehenen, vorderen Umfangsbereich angeordnet. In diesem Abschnitt erfolgt auch die erste Anlage der Abwicklung an der Haltevorrichtung 2.In contrast to the above-described mounting the settlement on the
In der
Wie zuvor in der
Um die Übergabe der fertig gewickelten Außenhülle 101 zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn an der als Dorn ausgebildeten, ersten Haltevorrichtung 2 jeweils an deren Umfang zumindest eine erste Austrittsöffnung 37 mündet und diese mit einem hier nicht näher dargestellten Druckerzeuger, insbesondere für Druckluft, leitungsverbunden ist. Um eine gleichmäßigere Übergabe zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn über den Umfang der als Dorne ausgebildete, erste Haltevorrichtungen gesehen, mehrere derartiger Ausströmöffnungen 37 vorgesehen bzw. angeordnet sind. Besonders bevorzugt kann im Bereich der ersten Ausströmöffnung 37 bzw. der ersten Ausströmöffnungen 37 ein umfänglich verlaufender Kanal 38 in der als Dorn ausgebildeten, ersten Haltevorrichtung 2 angeordnet sein. Dabei mündet/münden die erste Ausströmöffnung 37 bzw. die Ausströmöffnungen 37 in den Kanal 38 ein. Um eine gerichtete Übergabe, ausgehend von der ersten Haltevorrichtung 2 hin auf die zweite Haltevorrichtung 4, zu erzielen, ist es vorteilhaft, wenn die erste Ausströmöffnung 37 und/oder der Kanal 38 derart ausgerichtet ist, dass diese eine auf die vom Zentrum des ersten Haltevorrichtungsträgers 3 abgewendete Seite gerichtete Ausströmrichtung aufweisen. Dadurch wird es möglich die gewickelte Außenhülle 101 in die Aufnahme der zweiten Haltevorrichtung 4 zu übergeben.In order to facilitate the transfer of the finished wound
In der
Die hier ringförmig ausgebildete, zweite Haltevorrichtung 4 dient zur Aufnahme der in der ersten Arbeitsstation gewickelten Außenhülle 101 und in weiterer Folge zum Einsetzten des Innenbechers 102 zur Komplettierung des Bechers 100.The ring-shaped,
Um die Übergabe bzw. Übernahme der Außenhülle 101 von der ersten Haltevorrichtung 2 zu erleichtern, ist es vorteilhaft in einem innen liegenden Umfangsbereich, der hier als Hülse oder Ring ausgebildeten, zweiten Haltevorrichtung 4 zumindest eine zweite Ausströmöffnung 39 anzuordnen bzw. vorzusehen. Bevorzugt werden mehrere derartiger zweiter Ausströmöffnungen 39 gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet und können über einen Verteilkanal mit einem Druckerzeuger, insbesondere für Druckluft, leitungsverbunden sein.In order to facilitate the transfer or takeover of the
Die zweiten Ausströmöffnungen 39 sind derart ausgerichtet, dass diese jeweils eine hin in Richtung auf die erste Haltevorrichtung 2 des ersten Haltevorrichtungsträgers 3 gerichtete Ausströmrichtung aufweisen. Bevorzugt wird jedoch die Ausströmrichtung hin auf das Zentrum des Dorns gerichtet. Durch entsprechende Lenkung des Mediumstroms ausgehend von der zweiten Ausströmöffnung 39 hin auf den Dorn 2 und Umlenkung desselben, erfolgt in Art einer Gegenstrombewegung die Übergabe der Außenhülle 101 in die zweite Haltevorrichtung 4.The
Weiters ist hier noch dargestellt, dass an dem innen liegenden Umfangsbereich, der als Hülse oder Ring ausgebildeten, zweiten Haltevorrichtung 4 zumindest eine zweite Öffnung 40 einer in der Hülse oder dem Ring angeordneten Leitung mündet, welche gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Verteilkanals mit einem Saugeingang eines Unterdruckerzeugers in Leitungsverbindung steht. Dadurch kann die in die zweite Haltevorrichtung 4 eingesetzte Außenhülle 101 an deren Außenumfang fixiert gehalten werden. Diese Übergabe bzw. Übernahme der Außenhülle 101 von der ersten Haltevorrichtung 2 hin zur zweiten Haltevorrichtung 4 erfolgt an der Schnittstelle der Arbeitsstationen A4, B1. Das zuvor beschriebene Nachsetzen der Außenhülle 101 bzw. Positionieren derselben in der zweiten Haltevorrichtung 4 sowie die weiteren, nachfolgenden Arbeitsschritte können analog der Beschreibung, wie diese detailliert zuvor erfolgt ist, durchgeführt werden.Furthermore, it is shown here that at least a
Die zuvor beschriebene Übergabe des Zuschnitts bzw. der Abwicklung von dem Zufuhrschlitten 30 hin zur ersten Haltevorrichtung 2 kann je nach gewählter, relativer Endposition des Zufuhrschlittens 30 zum Dorn der ersten Haltevorrichtung 2 das Größenverhältnis der herzustellenden Außenhülle 101 festgelegt werden. Je weiter der Zufuhrschlitten 30 hin zum Zentrum des ersten Haltevorrichtungsträgers 3 verstellt wird, desto größer wird die Außenhülle 101 in ihrer Umfangsabmessung, insbesondere deren Durchmesser, hergestellt. Erfolgt eine nicht so weite Verstellung, wird die Umfangsabmessung entsprechend verkleinert. Durch diese bewusste Einstellmöglichkeit, kann nicht nur der Fügevorgang zwischen dem Innenbecher 102 und der Außenhülle 101 variiert werden, sondern auch die Klemmkraft der Außenhülle 101 am Innenbecher 102 festgelegt werden. Je enger bzw. kleiner die Außenhülle 101 hergestellt wird, desto fester sitzt diese am Innenbecher 102.The above-described transfer of the blank or the unwinding from the
In der
Der Haltevorrichtungsträger 3 mit seinen zur Herstellung der Außenhüllen 101 aus den Abwicklungen daran angeordneten, ersten Haltevorrichtungen 2 kann analog ausgebildet sein, wie dies bereits in der
Der zweite Haltevorrichtungsträger 5 mit seinen zweiten als Hülsen bzw. Ringen ausgebildeten, zweiten Haltevorrichtungen weist ebenfalls eine bevorzugt horizontal liegende Drehachse auf. Im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, sind zwar die beiden Drehachsen der ersten und zweiten Haltevorrichtungsträger 3, 5 parallel zueinander ausgerichtet, jedoch sind im Bereich der Übergabestation 6 - A4, B1 - die Längsachsen der beiden Haltevorrichtungen 2, 4 einander kreuzend, insbesondere rechtwinkelig, zueinander ausgerichtet.The second
Die Übergabe erfolgt hier durch eine eigene Übergabevorrichtung 42, welche beispielsweise durch einen Hebe- und Schwenkmechanismus gebildet ist. Die Übergabevorrichtung 42 weist beispielsweise einen Vakuumsauger auf und zieht mit diesem die fertige Außenhülle 101 von der ersten Haltevorrichtung 2 in axialer Richtung soweit ab, bis dass eine Schwenkbewegung um einen Winkel von z.B. 90° durchführbar ist. Damit wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Schwenkwinkel erreicht, welcher der relativen Ausrichtung der zweiten Haltevorrichtung 4 mit ihrer Längs- bzw. Aufnahmeachse entspricht. Bei einem anderen Neigungswinkel der beiden Längsachsen der ersten Haltevorrichtung 2 bzw. der zweiten Haltevorrichtung 4 zueinander, ist der durchzuführende Schwenkwinkel entsprechend darauf abzustimmen.The transfer takes place here by a
In der zur Aufnahme in die zweite Haltevorrichtung 4 befindlichen Lage der Außenhülle 101 wird diese von einer schematisch vereinfacht dargestellten Greifzange 43 an deren äußeren Umfang umfasst. Da die Außenhülle 101 aus einem umfänglich relativ instabilen Material gebildet ist, kann diese zusätzlich noch von einer durch die zweite Haltevorrichtung 4 in axialer Richtung derselben hindurch verstellbare Spannzange 44, welche die Außenhülle 101 an deren Innenseite anliegend aufnimmt, innen abgestützt werden. Mittels dieser Spannzange 44 wird dann die von der Greifzange 43 vorpositioniert gehaltene Außenhülle 101 übernommen, und in die zweite Haltevorrichtung 4 eingesetzt bzw. hineingezogen. Nachfolgend an diesen Einsetzvorgang kann wiederum das vorpositionierte Eindrücken in einer eigenen Arbeitsstation erfolgen, wie dies zuvor für die Arbeitsstation B2 beschrieben worden ist. Anschließend daran, kann das Einsetzten des Innenbechers 102 in die vorpositionierte Außenhülle 101 erfolgen. Dies kann mittels eines dritten Haltevorrichtungsträgers 9 und daran angeordneten, dritten Haltevorrichtungen 8 erfolgen, wie dies ebenfalls in der
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten einer erfindungsgemäßen Maschine, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst.The embodiments show possible embodiments of a machine according to the invention, it being noted at this point that the invention is not limited to the specifically illustrated embodiments thereof, but rather also various combinations of the individual embodiments are possible with each other and this possibility of variation due to the teaching of technical action representational invention in the skill of those skilled in this technical field. So are all conceivable embodiments, which are possible by combinations of individual details of the illustrated and described embodiment variant, includes the scope of protection.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Maschine 1 diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.For the sake of order, it should finally be pointed out that, for better understanding of the structure of the
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrunde liegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.The problem underlying the independent inventive solutions can be taken from the description.
Vor allem können die einzelnen in den
Claims (15)
- A machine (1) for producing a cup (100) made of composite material, namely from an outer shell (101) and an inner cup (102), comprising:- a plurality of first holding devices (2), which are arranged on a first rotatably mounted star- or wheel-like holding device carrier (3),- a plurality of second holding devices (4), which are arranged on a second rotatably mounted star- or wheel-like holding device carrier (5),- at least one first workstation arranged in the region of the first holding devices (2) for performing at least one of the steps: provision (A1) of a winding for forming the outer shell (101), winding (A2) of the winding onto or into one of the first holding devices (2), compression and/or bonding (A3) of ends of the winding wound onto or into a first holding device (2), with the ends forming a seam area,- a transfer station (6) for transfer (A4, B1) of a finished outer shell (101) from a first holding device (2) to a second holding device (4), and- at least one second workstation arranged in the region of the second holding devices (4) for performing at least one of the steps: pushing (B2) of the outer shell (101) into a second holding device (4) or pushing (B2) of the inner cup (102) onto a second holding device (4), pushing (B3, B4) of a finished inner cup (102) into the finished outer shell (101) or pushing (B3, B4) of a finished outer shell (101) onto the finished inner cup (102), checking (B5) of finished cups (100), rejection (B6) of defective cups (100), removal (B7) of the finished cup (100) from the second holding device (4), and- a preparation station for performing at least one of the following steps prior to the provision (A1) of the winding of the outer shell (101): separation (D1) of a winding of an outer shell (101) from a stack, pre-bending (D2) of the seam area, heating (D3) of a seam area or of the entire winding, and application (D4) of adhesive in the seam area,characterized in that- the preparation station comprises at least one first nozzle (23) facing the seam area for the application (D4) of adhesive in the seam area and said nozzle is guided adjustably parallel to a conveying plane (27) and transversely to the conveying direction of the winding,- the transverse adjustment of the first nozzle (23) is performed in a direction perpendicular to the conveying direction of the winding, and- the transverse adjustment of the first nozzle (23) for the application of the adhesive is performed simultaneously with the conveying movement of the winding.
- The machine (1) as claimed in claim 1, characterized by- a plurality of third holding devices (8), which are arranged on a third rotatably mounted star- or wheel-like holding device carrier (9),- at least one third workstation arranged in the region of the third holding devices (8) for performing at least one of the steps: separation (C1) of the finished inner cups (102) from a stack, application (C2) of adhesive onto the outside of the inner cup (102) and- a transfer station for transfer (B3, C3) of a finished inner cup (102) from a third holding device (8) to a second holding device (4).
- The machine (1) as claimed in one of the preceding claims, characterized in that the workstation for the winding (A2) of the winding of the outer shell (101) onto a first holding device (2) configured as a mandrel comprises brushes (19), which brush the winding in a U-shape onto the mandrel as the first holding device carrier (3) is rotated.
- The machine (1) as claimed in one of the preceding claims, characterized in that the workstation for the winding (A2) of the winding of the outer shell (101) onto the first holding device (2) configured as a mandrel comprises levers (20), which wind the winding pre-bent into a U-shape completely around the mandrel.
- The machine (1) as claimed in claim 3 or 4, characterized in that the brushes (19) and the two levers (20) are fixed with respect to the first holding device carrier (3) on the frame of the machine (1).
- The machine (1) as claimed in one of the preceding claims, characterized in that the preparation station comprises cooperating pairs of conveyor belts (15) and the pairs are arranged spaced apart from one another, as viewed in conveying direction transversely to the conveying direction, and in this way span the conveying plane (27).
- The machine (1) as claimed in one of the preceding claims, characterized in that the preparation station at the end of the conveyor belts (15) facing the first holding device carrier (3) comprises a feed slide (30) having means for holding the winding to form the outer shell (101) and that the feed slide (30) can be adjusted from a position taking the winding from the conveyor belts (15) into the position (A1) providing the winding to the first holding device (2) of the first holding device carrier (3).
- The machine (1) as claimed in claim 7, characterized in that the means for holding the winding on the feed slide (30) are formed by support surfaces (31) spaced apart from one another in a transverse direction in relation to the direction of movement of the feed slide (30), into which support surfaces suction openings (32) run, and the suction openings are line-connected to a suction input of a vacuum generator.
- The machine (1) as claimed in claim 7 or 8, characterized in that a recess (33) is formed between the support surfaces (31) of the feed slide (30) spaced apart from one another in a transverse direction, through which recess (33) at least the first holding devices (2) can be moved during the provision (A1) of the winding to form the outer shell (101).
- The machine (1) as claimed in claim 1, characterized in that a further nozzle (29) for adhesive application (D4) is arranged directly adjacent to the first nozzle (23) and thus two adhesive tracks (28) can be applied simultaneously in a single, common movement process.
- The machine (1) as claimed in claim 1 or 10, characterized in that the nozzle for adhesive application (D4) is designed for cold and/or hot glue.
- The machine (1) as claimed in one of the preceding claims, characterized in that the station for the application (D4) of adhesive on the seam area is arranged on the side of the preparation station past which the outer end of the winding in the seam area of the finished outer shell (101) is conveyed.
- A method for producing a cup (100) made of composite material, namely from an outer shell (101) made of a first material and an inner cup (102) made of a second material, comprising the steps:- Performing at least one of the steps: provision (A1) of a winding of the outer shell (101), winding (A2) of the winding onto or into a first holding device (2), compression and/or bonding (A3) of the ends of the winding wound onto or into a first holding device (2), with the ends forming a seam area, in at least one first workstation arranged in the region of a first holding device (2), which is arranged on a first rotatably mounted star- or wheel-like holding device carrier (3),- transfer (A4, B1) of a finished outer shell (101) from a first holding device (2) to a second holding device (4), which is arranged on a second rotatably mounted star- or wheel-like holding device carrier (5), in the region of a transfer station (6),- Performing at least one of the steps: pushing (B2) of the outer shell (101) into a second holding device (4) or pushing (B2) of the inner cup (102) onto a second holding device (4), pushing (B3, B4) of a finished inner cup (102) into the finished outer shell (101) or pushing (B3, B4) of a finished outer shell (101) onto the finished inner cup (102), checking (B5) of finished cups (100), rejection (B6) of defective cups (100), removal (B7) of the finished cup (100) from the second holding device (4) in at least one second workstation arranged in the region of the second holding device (4), and- Performing at least one of the following steps in a preparation station prior to the provision of the winding of the outer shell (101): separation (D1) of a winding of an outer shell (101) from a stack, pre-bending (D2) of the seam area, heating (D3) of a seam area or of the entire winding, application (D4) of adhesive in the seam area,characterized in- that the application (D4) of the adhesive is performed with at least one first nozzle (23) facing the seam area, wherein said at least one first nozzle (23) is guided adjustably parallel to a conveying plane (27) and transversely to the conveying direction of the winding, and- that the transverse adjustment of the first nozzle (23) is performed in a direction perpendicular to the conveying direction of the winding, and- that the transverse adjustment of the first nozzle (23) for the application of the adhesive is performed simultaneously with the conveying movement of the winding.
- The method as claimed in claim 13, characterized in that a further nozzle (29) for adhesive application (D4) is arranged directly adjacent to the first nozzle (23) and thus two adhesive tracks (28) are applied simultaneously in a single, common movement process.
- The method as claimed in claim 13 or 14, characterized in that cold and/or hot glue are/is applied by the nozzle during the adhesive application (D4).
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