Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Applikationsvorrichtung zum Anbringen von Tragegriffen, insbesondere von gespleißten Kunststoff-Tragegriffen, an Behälter, insbesondere Getränkebehälter.
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Weiterhin betrifft die Erfindung eine Behälterbehandlungsanlage zum Behandeln von Behältern, insbesondere Getränkebehältern, mit zumindest einer Behälterbehandlungsmaschine und einer entsprechenden Applikationsvorrichtung.
Stand der Technik
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Waren aller Arten werden heute zur Vereinfachung des Transports, zur Sicherung der Waren selbst gegen Beschädigung oder Verlust und zur verbesserten und somit absatzfördernden Präsentation in der Regel in Packmitteln verpackt bzw. in Verpackungen angeboten.
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Ebenfalls werden einzeln verpackte Waren wie Getränkebehälter zu größeren Packmittelgruppen oder Gebinden zusammengefasst. Diese werden dann beispielsweise zu sogenannten Tray Packs zusammengestellt. Dabei werden beispielsweise sechs Flaschen mittels eines Pappbodens und einer Schrumpffolie zu einer mechanisch stabilen Verkaufseinheit zusammengestellt.
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Weiterhin ist es auch bekannt, Behälter unter Verwendung eines Klebstoffs miteinander zu verkleben und so zu einem Gebinde zusammenzufügen. Zur Erhöhung des Kundennutzens wird es von vielen Marktteilnehmern als vorteilhaft angesehen, wenn die oben beschriebenen Gebinde oder Packmittelgruppen mit einem Tragegriff versehen sind.
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In der Mehrzahl der Fälle, bei denen Behälter mit einem Tragegriff ausgestattet werden, handelt es sich bei dem Tragegriff um ein Trageband, welches einseitig selbstklebend ausgeführt und in der Regel ein Kunststoffband ist. Anfang und Ende dieses Tragebandes werden durch Tragegriff-Applikationseinheiten an je eine Seite der Gebinde- oder Packmittelgruppe bzw. deren Behälter gedrückt und angeklebt.
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Als Vorrichtung zum Anbringen der Tragegriffe ist beispielsweise aus der
DE 10 2019 124 665 A1 eine Vorrichtung zum Anbringen von Tragegriffen an Packmittelgruppen bekannt, wobei die Vorrichtung eine motorisch antreibbare Tragegriff-Applikationseinheit umfasst, die über der Transportvorrichtung um eine quer zur Transportrichtung liegende horizontale Drehachse drehbar gelagert antreibbar ist.
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Damit die Bereitstellung der Tragegriffe kontinuierlich erfolgen kann, ist es erforderlich, das Ende einer aufgebrauchten Tragegriff-Rolle mit dem Anfang einer neuen Tragegriff-Rolle zu verbinden. So ist ein Tragegriff-Rollenwechsel ohne Unterbrechung möglich. Zur Verbindung der Tragegriff-Rollen werden Spleißeinrichtungen verwendet, die Anpresselemente aufweisen, die die beiden parallel verlaufenden Tragegriffe zusammenpressen. Dabei erfolgt das Spleißen in der Regel halbautomatisch. Dabei wird üblicherweise der Anfang einer Tragegriff-Rolle mit Hilfe einer Klebefläche an das Ende der anderen Tragegriff-Rolle geklebt. Die beiden Tragegriffe werden dann an der Klebestelle durch die Anpresselemente zusammengedrückt. Auch ist es bekannt als zusätzliches Hilfsmittel doppelseitiges Klebeband zu verwenden, um eine erhöhte Klebekraft zu erreichen. Die Anpresselemente selbst sind in der Regel als Vakuumpads mit Druckluft ausgebildet.
Darstellung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Applikationsvorrichtungen zu verbessern und eine Applikationsvorrichtung anzugeben, die Vorteile gegenüber dem eingangs genannten Stand der Technik bietet.
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Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine vorteilhafte Behälterbehandlungsanlage mit einer entsprechenden Applikationsvorrichtung anzugeben.
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Diese Aufgaben werden durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind insbesondere in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Lösung besteht insbesondere darin, eine Applikationsvorrichtung zum Anbringen von Tragegriffen, insbesondere von gespleißten Kunststoff-Tragegriffen, an Behälter, insbesondere Getränkebehälter, anzugeben. Dabei weist die Applikationsvorrichtung eine Tragegriff-Applikationseinheit zum Applizieren der Tragegriffe an Behälter auf. Weiterhin weist die Applikationsvorrichtung eine Zuführungseinrichtung zum endlosen Zuführen von Tragegriffen an die respektive zu der Tragegriff-Applikationseinheit auf. Die Zuführungseinrichtung weist einen ersten Tragegriff-Speicher für eine erste Tragegriff-Rolle und einen zweiten Tragegriff-Speicher für eine zweite Tragegriff-Rolle auf. Weiterhin weist die Zuführungseinrichtung eine Spleißeinrichtung zum Verbinden eines Endes von einer der ersten Tragegriff-Rolle und der zweiten Tragegriff-Rolle mit dem Anfang der anderen von der ersten Tragegriff-Rolle und der zweiten Tragegriff-Rolle auf. Mit anderen Worten dient die Spleißeinrichtung also dazu, das Ende der ersten Tragegriff-Rolle mit dem Anfang der zweiten Tragegriff-Rolle oder das Ende der zweiten Tragegriff-Rolle mit dem Anfang der ersten Tragegriff-Rolle zu verbinden.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Spleißeinrichtung als Rändeleinrichtung zum formschlüssigen Verbinden des Endes der einen von der ersten Tragegriff-Rolle und der zweiten Tragegriff-Rolle mit dem Anfang der anderen von der ersten Tragegriff-Rolle und der zweiten Tragegriff-Rolle ausgebildet ist.
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Bei der Applikationsvorrichtung handelt es sich allgemein um eine Vorrichtung, die dazu ausgebildet ist, Tragegriffe, insbesondere gespleißte Kunststoff-Tragegriffe, an Behälter anzubringen.
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Bei dem Tragegriff handelt es sich allgemein um einen bandförmigen Griff, der dazu dient, einen oder eine Vielzahl von gruppierten Behältern mit der Hand transportieren zu können. Dabei handelt es sich bei dem Tragegriff insbesondere um einen zumindest abschnittweise mit einer Klebeschicht versehenen, also selbstklebenden Tragegriff. Weiterhin ist der Tragegriff vorzugsweise als Kunststoff-Tragegriff, also aus Kunststoff ausgebildet. Bei dem Tragegriff handelt es sich insbesondere nicht um die Verpackung der Behälter, vielmehr handelt es sich bei dem Tragegriff um ein vergleichsweise dünnes Trageband.
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Der Begriff Behälter bezeichnet im Sinne der vorliegenden Erfindung einstückige oder aus mehreren fest miteinander verbundenen Teilen gebildete Körper. Bevorzug weist jeder Behälter im Inneren einen Hohlraum auf und ist dazu ausgebildet, diesen Hohlraum von der Umgebung abzutrennen. Bei den Behältern kann es sich beispielsweise um Behälter zur Aufbewahrung von Lebensmitteln oder von flüssigen, viskosen oder pastösen Substanzen handeln. Besonders bevorzugt handelt es sich bei den Behältern um Getränkebehälter, insbesondere handelt es sich bei den Getränkebehältern um Flaschen, Dosen oder Getränkekartons. Die einzelnen Behälter sind vorzugsweise zu einer Packmittelgruppe oder einem Gebinde, also einer vorgebbaren, insbesondere miteinander verbundenen Gruppierung von Behältern zusammengefasst. Lediglich beispielhaft kann das Gebinde als 4er, 6er oder 8er Pack ausgebildet sein und entsprechend 4, 6 oder 8 Behälter umfassen.
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Die Behälter und/oder Gebinde können in einer Verpackung bzw. einem Packmittel verpackt sein. Diese werden insofern als Teil der Behälter bzw. Gebinde verstanden, dass eine Befestigung an dem Behälter auch eine Befestigung an den den Behälter umgebenden Packmittel einschließt. In diesem Zusammenhang ist die Applikationsvorrichtung insbesondere dazu ausgebildet, Tragegriffe an verpackte Behälter anzubringen.
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Bei der Tragegriff-Applikationseinheit handelt es sich um die Einheit der Applikationsvorrichtung, mittels derer die Tragegriffe an die Behälter angebracht werden. Die Tragegriff-Applikationseinheit ist in diesem Zusammenhang zumindest dazu ausgebildet, Tragegriffe zu halten und an die Behälter anzudrücken. Die Tragegriff-Applikationseinheit übernimmt somit die eigentliche Aufgabe der Applikation bzw. des Anbringens und sorgt für die richtige Positionierung und Befestigung der Tragegriffe an den Behältern. Bei der Zuführungseinrichtung handelt es sich allgemein um eine Einrichtung, die dazu ausgebildet ist, Tragegriffe zu der Tragegriff-Applikationseinheit zuzuführen. Dabei stellt die Zuführungseinrichtung die kontinuierliche Versorgung der Tragegriff-Applikationseinheit mit Tragegriffen sicher. Die Zuführungseinrichtung ist dazu ausgebildet, endlos zu arbeiten, d.h. sie liefert die Tragegriffe in einem ununterbrochenen Band. Hierzu weist die Zuführungseinrichtung mehrere, insbesondere zwei, Tragegriff-Speicher mit entsprechenden Tragegriff-Rollen auf. Die Tragegriffe sind also auf Tragegriff-Rollen aufgewickelt und werden dann abgewickelt als Band der Tragegriff-Applikationseinheit zugeführt. Bei den Tragegriff-Speichern handelt es sich um Anordnungen innerhalb der Zuführungseinrichtung, die dazu ausgebildet sind, Tragegriff-Rollen aufzunehmen. Die Tragegriffe werden dann von der Tragegriff-Rolle abgerollt und der Tragegriff-Applikationseinheit z.B. über mehrere Umlenkrollen zugeführt.
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Die Spleißeinrichtung ist allgemein eine Einrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein Ende einer Tragegriff-Rolle mit einem Anfang einer anderen Tragegriff-Rolle zu verspleißen, also zu verbinden. Die Spleißeinrichtung ist also dazu ausgebildet, die beiden Tragegriff-Rollen zusammenzufügen, um eine kontinuierliche, endlose Zuführung an die Tragegriff-Applikationseinheit zu ermöglichen.
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Erfindungsgemäß handelt es sich bei der Spleißeinrichtung um eine Rändeleinrichtung. Die Rändeleinrichtung ist hierbei zum formschlüssigen Verbinden der beiden Tragegriff-Rollen ausgebildet. Die Verbindung erfolgt also durch das mechanische Ineinandergreifen der beiden Tragegriff-Rollen.
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Beispielsweise werden die Tragegriff-Rollen gemeinsam durch eine Verzahnung oder allgemeine Einprägung verbunden. Durch die gerändelte Verbindung zwischen den Tragegriff-Rollen bzw. deren Tragegriffen ist im Vergleich zu den bekannten Spleißeinrichtungen, die auf Zusammenkleben und Zusammendrücken basieren, eine sichere Verbindung möglich. Außerdem ist eine einfache Verbindung auch in nicht-klebenden Bereichen der Tragegriffe möglich. Zudem können die oft teuren Vakuum-Druckeinrichtungen durch günstigere Rändeleinrichtungen ersetzt werden.
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Auch wenn grundsätzlich beim Rändeln die Verwendung von Klebstoff nicht nötig ist, ist es durchaus denkbar, dass zur noch festeren Verbindung der Tragegriff-Rollen zusätzlich Klebstoff, wie beispielsweise doppelseitiges Klebeband oder auch der selbstklebende Bereich der Tragegriff-Rollen, verwendet wird. So lässt sich mit einer Kombination der Rändeleinrichtungen und Klebstoff eine noch sichere Verbindung schaffen.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Rändeleinrichtung zwei insbesondere angetriebene Rändelwalzen auf. Die Tragegriffe der ersten Tragegriff-Rolle und der zweiten Tragegriff-Rolle sind zwischen den beiden Rändelwalzen anordenbar.
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Bei den Rändelwalzen handelt es sich um zumindest teilzylindrische um zwei parallel zueinander angeordnete Drehachsen drehbare Werkzeuge. Die Rändelwalzen sind nebeneinander angeordnet, wobei die Tragegriffe durch einen Spalt zwischen den beiden Rändelwalzen durchgeführt sind.
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Die Rändelwalzen sind insbesondere angetrieben, werden also durch einen Antrieb in Rotation versetzt. Dabei können die Rändelwalzen einzeln oder gemeinsam angetrieben sein. Entsprechend kann jede der Rändelwalzen einen eigenen Antrieb aufweisen oder beide Rändelwalzen weisen einen gemeinsamen Antrieb auf. Durch den Antrieb ist eine kontrollierte und konstante Bewegung der Rändelwalzen möglich. So kann der Prozess des Verbindens automatisiert werden und in einen kontinuierlichen Fertigungsablauf integriert werden.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen die Rändelwalzen vorzugsweise jeweils eine zumindest bereichsweise profilierte Mantelfläche auf, wobei sich die zumindest bereichsweise profilierten Mantelflächen beim Rändeln vorzugsweise aufeinander abwälzen. Mit anderen Worten sind die Mantelflächen der Rändelwalzen also mit einer Struktur, beispielsweise Riffelung, Verzahnung oder Prägung, versehen.
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Die Profilierung dient hierbei dazu, beim Kontakt zwischen den Walzen die Materialenden der Tragegriffe zu erfassen, zu fixieren und mechanisch miteinander zu verbinden. Dabei können die profilierten Mantelflächen vorzugsweise zumindest bereichsweise ineinander eingreifen.
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Während des Rändelprozesses rollen die profilierten Mantelflächen der beiden Rändelwalzen insbesondere synchronisiert gegeneinander ab. Diese Bewegung erzeugt den notwendigen Druck und die mechanische Einwirkung, um die Materialenden der Tragegriffe zu verformen und ein entsprechendes Ineinandergreifen zu erzeugen, sodass eine stabile formschlüssige Verbindung entsteht. Durch die abwälzende Bewegung der Mantelflächen kann eine gleichmäßige Druckverteilung über die gesamte Verbindungsstelle zwischen den Tragegriffen erzeugt werden.
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Besonders bevorzugt weist die profilierte Mantelfläche ein grobes Profil auf, bei dem zwischen einem Profiltal und einem Profilberg zwischen 0,05 mm und 0,2 mm, vorzugsweise 0,1 mm Höhe besteht.
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Unabhängig davon weisen die Rändelwalzen vorzugsweise eine Breite zwischen 1 cm und 5 cm, insbesondere zwischen 2 cm und 3 cm, auf. Unabhängig davon ist die Breite der Mantelflächen der Rändelwalzen vorzugsweise mindestens 0,5 cm breiter als die Breite der Tragegriffe.
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Die Rändelwalzen sind vorzugsweise scheibenförmig ausgebildet und weisen eine größere Erstreckung in Radialrichtung als in die Höhenrichtung auf.
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Besonders bevorzugt entspricht der Radius mindestens zweimal der Höhe, vorzugsweise mindestens dreimal der Höhe, besonders bevorzugt mindestens fünfmal der Höhe der Rändelwalzen.
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Die Rändelwalzen sind also insgesamt verhältnismäßig schmal ausgebildet und weisen entlang des Umfangs der Mantelfläche eine verhältnismäßig lange Länge auf. So lässt sich der für Tragegriffe benötigte schmale und lange Rändelbereich ausbilden.
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Die Rändelwalzen weisen vorzugsweise einen Radius von mindestens 5 cm auf, um eine zuverlässige Verbindung der dünnen Tragegriffe zu ermöglichen. Beispielsweise weisen die Tragegriffe eine Materialdicke von 1 mm auf. Insbesondere dann weisen die Rändelwalzen eine Profilhöhe von mindestens 0,1 mm auf.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Rändelwalzen rotationsasymmetrisch ausgebildet. Dabei weisen die Rändelwalzen jeweils einen abgeflachten Mantelbereich auf.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausführungsform sind die Rändelwalzen in eine Durchlaufposition verstellbar, in der die beiden abgeflachten Mantelbereiche einander gegenüber liegen.
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In der Durchlaufposition sind Tragegriffe von der ersten Tragegriff-Rolle und/oder der zweiten Tragegriff-Rolle kontaktlos an den Rändelwalzen vorbeiführbar. Die Rändelwalzen sind also nicht vollständig symmetrisch ausgebildet, sondern weisen eine Abweichung in Form des abgeflachten Mantelbereichs auf. Im Grunde ist der der Rändelwalze zugrunde liegende Zylinder an einem Außenbereich gerade entlang der Längsachse des Zylinders abgeschnitten. Durch den abgeschnittenen Bereich entsteht also der abgeflachte Mantelbereich. Durch die abgeflachte Fläche auf der sonst zylindrischen Manteloberfläche entsteht ein von der restlichen gerundeten und insbesondere profilierten Mantelfläche zurückgesetzter Bereich.
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Wenn die beiden abgeflachten Mantelbereiche gegenüberliegend positioniert werden, wenn also die Rändelwalzen in der Durchlaufposition angeordnet sind, entsteht ein Freiraum bzw. Spalt zwischen den beiden Rändelwalzen. Durch diesen Spalt können die Tragegriffe der ersten Tragegriff-Rolle und/oder der zweiten Tragegriff-Rolle ohne Kontakt mit den Rändelwalzen hindurchgeführt werden.
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Die Durchlaufposition dient also dafür, dass die Applikationsvorrichtung im normalen Betrieb, wenn kein Spleißen der Tragegriffe nötig ist, ungehindert Tragegriffe von der Tragegriff-Rolle abrollen kann. Zum Spleißen werden die Rändelwalzen einmal um 360° gedreht und befinden sich nach dem Spleißvorgang wieder in der Durchlaufposition.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Spalt zwischen den beiden abgeflachten Mantelbereichen in der Durchlaufposition eine Breite von mindestens 1 cm, vorzugsweise mindestens 2 cm, besonders bevorzugt mindestens 2,5 cm, auf.
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Durch einen Spalt mit der beschriebenen Breite wird wirkungsvoll verhindert, dass ein Kontakt zwischen den Tragegriffen und den Rändelwalzen erfolgt. Zudem ermöglicht ein Spalt in der entsprechenden Breite das Durchführen und Einspannen des Anfangs der nachfolgenden Tragegriff-Rolle. Besonders bevorzugt beträgt die Breite des Spalts ein Drittel bis zwei Drittel des Radius der Rändelwalzen. Bei dem beschriebenen Verhältnis ergibt sich ein ausreichend langer Rändelbereich durch die profilierte Mantelfläche der Rändelwalzen.
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Unabhängig davon weisen die Rändelwalzen vorzugsweise denselben Radius auf. Besonders bevorzugt sind die beiden Rändelwalzen in ihrer Form identisch ausgebildet.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen die Rändelwalzen jeweils ein konzentrisches Zahnrad auf, dabei stehen die beiden Zahnräder miteinander in Eingriff.
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Mit anderen Worten ist jede der Rändelwalzen mit jeweils einem konzentrischen Zahnrad ausgestattet. Durch den Eingriff der Zahnräder ist eine präzise und synchronisierte Bewegung der Walzen gewährleistet. Zudem ist es nur noch nötig, eine der Walzen direkt anzutreiben. Jedes Zahnrad ist hierbei zentrisch zur Rotationsachse der jeweiligen Rändelwalze angebracht. Dadurch dreht sich die Rändelwalze gemeinsam mit dem Zahnrad um die Achse. Die Zahnradbewegung steuert also direkt die Drehbewegung der Rändelwalze.
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Durch den Zahnangriff drehen sich die Rändelwalzen immer exakt zueinander abgestimmt und zwar unabhängig von äußeren Einflüssen wie Reibung oder einseitiger Belastung.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Spleißeinrichtung eine Spanneinrichtung zum Einspannen des Anfangs einer von der ersten Tragegriff-Rolle und der zweiten Tragegriff-Rolle auf. Vorzugsweise weist die Spleißeinrichtung zudem eine weitere Spanneinrichtung zum Einspannen des Anfangs der anderen von der ersten Tragegriff-Rolle und der zweiten Tragegriff-Rolle auf.
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Die Spleißeinrichtung ist also mit einer oder mehreren Spanneinrichtungen ausgestattet, die dazu ausgebildet sind, den Anfang der Tragegriff-Rollen vor dem Spleißprozess zu fixieren. Dabei ist die Spanneinrichtung dazu ausgebildet, den jeweiligen Anfang der Tragegriff-Rolle derart neben, insbesondere angrenzend, an die durchlaufenden Tragegriffe der derzeit verwendeten Tragegriff-Rolle anzuordnen, dass ein Spleißen mittels der beiden Rändelwalzen möglich ist.
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Dabei ist die Spanneinrichtung insbesondere dazu ausgebildet, den jeweiligen Anfang der Tragegriff-Rolle zwischen den beiden Rändelwalzen, insbesondere in den Spalt zwischen den beiden abgeflachten Mantelbereichen, parallel zu den derzeit verwendeten Tragegriffen anzuordnen.
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Die Spanneinrichtung ist auf einer anderen Seite als die Tragegriff-Speicher bezogen auf die Spleißeinrichtung bzw. die beiden Rändelwalzen angeordnet. So wird die neu einzuspannende Tragegriff-Rolle entsprechend an der Spleißeinrichtung bzw. zwischen den beiden Rändelwalzen vorbei geführt und in die Spanneinrichtung eingesetzt.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausführungsform ist mindestens eine Spanneinrichtung als linear bewegbare Klemmeinheit ausgebildet, die zwischen einer Klemmposition und einer Freigabeposition bewegbar ist. In der Klemmposition ist der Anfang der jeweiligen Tragegriff-Rolle zwischen Klemmkörpern der Klemmeinheit eingeklemmt. In der linear zu der Klemmposition versetzten Freigabeposition ist der vormals eingeklemmte Anfang der jeweiligen Tragegriff-Rolle freigegeben.
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In der Klemmposition werden also die Klemmkörper derart zusammengefahren, dass der Anfang der jeweiligen Tragegriff-Rolle sicher zwischen ihnen eingeklemmt ist. Hier wird also ein zuverlässiges Halten der Tragegriff-Rolle während des Spleißens sichergestellt. Vorzugsweise sind die Klemmkörper in die Klemmposition vorgespannt.
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Beim Spleißen bewegt sich dann die Klemmeinheit in Richtung der Spleißeinrichtung bzw. hin zu den Rändelwalzen. Im Einzelnen kommen die Rändelwalzen mit dem Anfang der einen Tragegriff-Rolle und dem Ende der anderen Tragegriff-Rolle in Kontakt und ziehen hierbei die Tragegriffe in eine Richtung. Durch dieses Ziehen wird die Klemmeinheit in ihre linear versetzte Freigabeposition bewegt und gibt in der Freigabeposition schließlich die gehaltene Tragegriff-Rolle frei. Entsprechend beträgt der Abstand zwischen der Klemmposition und der Freigabeposition vorzugsweise zumindest im Wesentlichen der Länge des Umfangs der profilierten Mantelfläche der Rändelwalzen.
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Vorzugsweise werden die Tragegriffe beim Rändeln in eine Richtung bewegt, die der Richtung im normalen Betrieb, also beim Zuführen der Tragegriffe, entgegengesetzt ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kommt die Klemmeinheit beim Bewegen in die Freigabeposition mit einer Öffnungseinrichtung in Kontakt. Die Öffnungseinrichtung ist dazu ausgebildet, die Klemmkörper zu öffnen.
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Beispielsweise handelt es sich bei der Klemmeinheit um eine Klammer mit Gelenk. Die Klemmeinheit weist dann zwei Hebelarme auf, die über ein Gelenk miteinander verbunden sind. Die Hebelarme bilden Klemmkörper, die in die Klemmposition aufeinander zu bewegt werden und in die Freigabeposition voneinander weg bewegt werden. Dabei kommt die Öffnungseinrichtung beispielsweise derart mit den Hebelarmen in Kontakt, dass diese sich in die Freigabeposition bewegen.
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Lediglich beispielsweise kann es sich bei der Öffnungseinrichtung um zumindest im Wesentlichen stabförmige Kontaktierelemente handeln. Besonders bevorzugt weist die Öffnungseinrichtung zwei Kontaktierelemente zum Kontaktieren jeweils eines der Hebelarme der Klemmeinheit auf. In einem nicht kontaktierten Zustand ist die Klemmeinheit vorzugsweise in die Klemmposition vorgespannt.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zwischen der mindestens einen Spanneinrichtung und der Rändeleinrichtung eine Umlenkrolle angeordnet. Die Umlenkrolle ist hierbei dazu ausgebildet, eine Bewegungsrichtung der eingespannten Tragegriffe umzulenken.
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Beispielsweise dient die Umlenkrolle dazu, Tragegriffe um 90 Grad umzulenken. So bewegt sich dann die Spanneinrichtung bzw. Klemmeinheit senkrecht zu der normalen Transport- bzw. Zuführrichtung der Tragegriffe.
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Unabhängig davon ist die Spleißeinrichtung vorzugsweise an einer vertikalen Ebene angeordnet. An der vertikalen Ebene sind weiterhin beispielsweise mehrere Umlenkrollen angeordnet.
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Beispielsweise dienen hierbei auch einige der Umlenkrollen als Puffereinrichtung, in der Tragegriffmaterial zwischengespeichert ist. Die Puffereinrichtung weist beispielsweise mehrere linke Umlenkrollen und mehrere rechte Umlenkrollen auf, an welchen das Tragegriffmaterial bzw. die Tragegriffe auf ihrem Weg zur Tragegriff-Applikationseinheit umgelenkt werden. Entsprechend befindet sich die Puffereinrichtung zwischen der Tragegriff-Applikationseinheit und der Spleißeinrichtung.
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Dabei ist der Abstand zwischen den linken Umlenkrollen und den rechten Umlenkrollen verstellbar, um entsprechend in der Puffereinrichtung zwischengespeichertes Material abzugeben oder aufzubauen. Durch eine Vergrößerung des Abstands zwischen den linken und den rechten Umlenkrollen wird die Menge an in der Puffereinrichtung gespeicherten Tragegriffmaterial erhöht. Entsprechend wird durch eine Verringerung zwischen der linken Umlenkrollen und der rechten Umlenkrollen die Menge an zwischengespeichertem Tragegriffmaterial verringert.
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Die beschriebene Puffereinrichtung ist auch unabhängig von der Anordnung an einer vertikalen Ebene umsetzbar. Vorzugsweise ist die Puffereinrichtung jedoch auf der vertikalen Ebene oberhalb der Spleißeinrichtung angeordnet.
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Ganz allgemein kann mithilfe der erfindungsgemäßen Applikationsvorrichtung die Puffereinrichtung verkleinert werden. Auch ist es denkbar, dass die Puffereinrichtung eingespart wird.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Tragegriff-Applikationseinheit zum Applizieren von mindestens 8000 Tragegriffen pro Stunde, vorzugsweise mindestens 10.000 Tragegriffen pro Stunde, besonders bevorzugt mindestens 12.000 Tragegriffen pro Stunde, ausgebildet. Entsprechend ist die Tragegriff-Applikationseinheit dazu ausgebildet, eine hohe Anzahl von Tragegriffen in kurzer Zeit präzise und zuverlässig an Behälter anzubringen.
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Die hohe Geschwindigkeit der Applikationsvorrichtung ist insbesondere dadurch möglich, dass die Spleißeinrichtung besonders stabile Verbindungen schafft. Dies wird insbesondere über die Rändeleinrichtung geschaffen. Weiterhin nimmt das Rändeln keine lange Zeit in Anspruch, weil lediglich eine Umdrehung der Rändelwalzen durchgeführt werden muss. Entsprechend wird die Applikationsvorrichtung nicht ausgebremst und kann beispielsweise über lediglich eine kleine Puffereinrichtung verfügen. Zudem werden die hohen Geschwindigkeiten auch dadurch ermöglicht, dass ein entsprechender Spalt zwischen den beiden abgeflachten Mantelbereichen der Rändelwalzen ausgebildet ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen die Tragegriffe eine Breite zwischen 1 cm und 5 cm, insbesondere zwischen 2 cm und 3 cm, auf.
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Die erfindungsgemäße Lösung besteht weiter darin, eine Behälterbehandlungsanlage anzugeben. Die Behälterbehandlungsanlage weist zumindest eine Behälterbehandlungsmaschine, insbesondere eine Behältergruppiervorrichtung, vorzugsweise eine Gebindebildevorrichtung, zum Gruppieren von Behältern auf. Weiterhin weist die Behälterbehandlungsanlage eine der vorgenannten Applikationsvorrichtungen auf.
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Die Behälterbehandlungsmaschine kann eine Verpackungsvorrichtung umfassen, die dazu ausgebildet ist, Behälter in ein Verpackungsmaterial, wie z.B. Schrumpffolie, zu verpacken. Solche eine Verpackungsvorrichtung ist zweckmäßigerweise vor der Applikationsvorrichtung angeordnet. Alternativ oder zusätzlich zu der Verpackungsvorrichtung kann die Behälterbehandlungsmaschine eine Klebstoffapplikationsvorrichtung zum Applizieren von Klebstoff auf die Behälter aufweisen, um die Behälter mittels Klebstoffpunkten miteinander zu verbinden.
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Bei der Behälterbehandlungsanlage handelt es sich allgemein um eine Anlage zum Behandeln von Behältern. Die Behälterbehandlungsanlage kann eine Vielzahl von Behälterbehandlungsmaschinen aufweisen. Beispielsweise kann die Behälterbehandlungsanlage neben der Behältergruppiervorrichtung bzw. Gebindebildevorrichtung oder der Applikationsvorrichtung eine Behälterherstellungsmaschine, eine Behälterbefüllungsmaschine, eine Behälterschließmaschine oder eine Behälteretikettiermaschine aufweisen.
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Da die Behälterbehandlungsanlage mindestens eine der vorab beschriebenen Applikationsvorrichtungen aufweist, können sämtliche einzelne Aspekte und Vorteile der Applikationsvorrichtung auf die Behälterbehandlungsanlage übertragen werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die oben beschriebenen, unterschiedlichen und beispielhaften Merkmale können erfindungsgemäß miteinander kombiniert werden, soweit dies technisch sinnvoll ist. Weitere Merkmale, Vorteile und Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und anhand der Figuren.
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Die zur Erläuterung der Ausführungsbeispiele verwendeten Figuren zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Applikationsvorrichtung;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung einer Zuführungseinrichtung, wie sie bei der in Fig. 1 gezeigten Applikationsvorrichtung verwendet werden kann;
- Fig. 3
- eine detailliertere Darstellung einer Spleißeinrichtung, wie sie bei der in Fig. 2 gezeigten Zuführungseinrichtung verwendet werden kann, wobei sich die Spleißeinrichtung in der Durchlaufposition befindet;
- Fig. 4
- die in Fig. 3 gezeigte Spleißeinrichtung in einer Spleißposition;
- Fig. 5
- eine vergrößerte Darstellung der in Fig. 3 gezeigten Spleißeinrichtung; und
- Fig. 6
- eine perspektivische Darstellung der Rändelwalzen, wie sie bei den in Figuren 2 bis 5 gezeigten Spleißeinrichtungen verwendet werden können.
Wege zur Ausführung der Erfindung
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Fig. 1 zeigt eine Applikationsvorrichtung 1000 zum Anbringen von Tragegriffen 10 an Behälter 1. Bei den Behältern 1 handelt es sich insbesondere um Getränkebehälter 1a. Die Applikationsvorrichtung 1000 weist eine Tragegriff-Applikationseinheit 200 zum Applizieren der Tragegriffe 10 an die Behälter 1 auf.
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Weiterhin weist die Applikationsvorrichtung 1000 eine Zuführungseinrichtung 100 zum endlosen Zuführen von Tragegriffen 10 zu der Tragegriff-Applikationseinheit 200 auf. Dabei ist insbesondere ein hinterer Teil der Zuführungseinrichtung 100 gezeigt, bei der die Tragegriffe 10 über mehrere Umlenkrollen direkt zu der Tragegriff-Applikationseinheit 200 zugeführt werden.
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In Fig. 2 ist ein vorderer Teil der Zuführungseinrichtung 100 dargestellt, der sich vor dem in Fig. 1 dargestellten Bereich befindet. Die Zuführungseinrichtung 100 weist einen ersten Tragegriff-Speicher 110 für eine erste Tragegriff-Rolle 111 und einen zweiten Tragegriff-Speicher 120 für eine zweite Tragegriff-Rolle 121 auf.
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Auf den Tragegriff-Rollen 111, 121 befinden sich hintereinander zu einem Band aufgerollte Tragegriffe 10. Die Tragegriffe 10 werden zur Verwendung an der Tragegriff-Applikationseinheit 200 von den Tragegriff-Rollen 111, 121 abgerollt. Dabei werden die Tragegriffe 10 über mehrere Umlenkrollen 190 zu der Tragegriff-Applikationseinheit 200 zugeführt. In Fig. 2 werden insbesondere Tragegriffe 10 von der ersten Tragegriff-Rolle 111 abgerollt. Dabei werden die Tragegriffe 10 durch eine Spleißeinrichtung 130 hindurch geführt.
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Hinter der Spleißeinrichtung 130 ist eine Puffereinrichtung 180 angeordnet. Die Puffereinrichtung 180 weist hierbei exemplarisch mehrere linke Umlenkrollen 190a und mehrere rechte Umlenkrollen 190b auf. An den Umlenkrollen 190a und 190b werden die Tragegriffe 10 auf ihrem Weg zur Tragegriff-Applikationseinheit 200 umgelenkt. Durch eine Veränderung des Abstands zwischen den linken Umlenkrollen 190a und den rechten Umlenkrollen 190b lässt sich die Menge an in der Puffereinrichtung 180 gespeicherten Tragegriffen 10 entsprechend verändern.
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Bevor die in Fig. 2 gezeigte erste Tragegriff-Rolle 111 leer läuft, werden wie ebenfalls in Fig. 2 zu sehen Tragegriffe 10 von der zweiten Tragegriff-Rolle 121 abgerollt und in der Spleißeinrichtung 130 befestigt. Die Spleißeinrichtung 130 hat nun die Aufgabe, das Ende der ersten Tragegriff-Rolle 111 mit dem eingespannten Anfang der zweiten Tragegriff-Rolle 121 zu verbinden. So ist eine Endlosförderung von Tragegriffen 10 möglich. Beim Wechsel der Tragegriff-Rollen 111, 121 beziehungsweise beim Verbinden der Tragegriffe 10 von der ersten Tragegriff-Rolle 111 und der zweiten Tragegriff-Rolle 121 mittels der Spleißeinrichtung 130 kann die Tragegriff-Applikationseinheit 200 mit Tragegriffen 10 aus der Puffereinrichtung 180 versorgt werden.
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Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Spleißeinrichtung 130 aus Fig. 2. Die Spleißeinrichtung 130 ist als Rändeleinrichtung 130a ausgebildet. Dabei weist die Rändeleinrichtung 130a eine erste Rändelwalze 131 und eine zweite Rändelwalze 132 auf. Die beiden Rändelwalzen 131, 132 dienen dazu, das Ende der ersten Tragegriff-Rolle 111 mit dem Anfang der zweiten Tragegriff-Rolle 121 formschlüssig zu verbinden, beziehungsweise beim nächsten Tragegriff-Rollen-Wechsel umgekehrt das Ende der zweiten Tragegriff-Rolle 121 mit dem Anfang der ersten Tragegriff-Rolle 111 formschlüssig zu verbinden.
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Hierzu weisen die Rändelwalzen 131 und 132 jeweils eine profilierte Mantelfläche 133 auf. Die profilierte Mantelfläche 133 ist besser in Fig. 6 zu erkennen, in der eine perspektivische Darstellung der beiden Rändelwalzen 131 und 132 gezeigt ist. Die Rändelwalzen 131, 132 sind zumindest im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet, weisen jedoch einen abgeflachten Mantelbereich 134 auf. Hierdurch sind die Rändelwalzen 131, 132 rotationsasymmetrisch ausgebildet.
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Wenn die abgeflachten Mantelbereiche 134 sich wie in den Figuren 3, 5 und 6 gezeigt gegenüberliegen, sind die Rändelwalzen 131 und 132 in einer Durchlaufposition eingestellt. In der Durchlaufposition sind wie in Fig. 3 zu erkennen Tragegriffe 10 der ersten Tragegriff-Rolle 111 vorzugsweise kontaktlos an den Rändelwalzen 131 und 132 vorbeiführbar. In der Durchlaufposition erfolgt die normale Versorgung der Tragegriff-Applikationseinheit 200 mit Tragegriffen 10 von einer der beiden Tragegriff-Rollen 111 und 121.
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Nur wenn die Tragegriffe 10 der ersten Tragegriff-Rolle 111 und die Tragegriffe 10 der zweiten Tragegriff-Rolle 121 miteinander verbunden werden sollen, werden die Rändelwalzen 131 und 132 aus der Durchlaufposition verstellt. Hierzu wird wie in Fig. 3 zu erkennen der Anfang der zweiten Tragegriff-Rolle 121 in einer zweiten Spanneinrichtung 150 eingespannt. Auf der gegenüberliegenden Seite befindet sich eine erste Spanneinrichtung 140, in die jedoch keine Tragegriffe 10 eingespannt sind. Diese Spanneinrichtung 140 wird beim Wechsel der zweiten Tragegriff-Rolle 121 verwendet.
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Wird nun der Spleißvorgang gestartet, werden die Rändelwalzen 131 und 132 um ihre Rotationsachsen gedreht. Hierbei dreht sich insbesondere die linke Rändelwalze 131 im Uhrzeigersinn und die rechte Rändelwalze 132 entgegen dem Uhrzeigersinn. Da die Rändelwalzen 131 und 132 wie in Fig. 6 zu sehen vorzugsweise Zahnräder 135 aufweisen, können die Rändelwalzen 131 und 132 gekoppelt miteinander bewegt werden. Dabei befindet sich das Zahnrad 135 der ersten Rändelwalze 131 mit dem Zahnrad 135 der zweiten Rändelwalze 132 im Eingriff.
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Die Zahnräder 135 sind jeweils konzentrisch zu den Rändelwalzen 131 und 132 angeordnet. Werden nun die Zahnräder 135 entsprechend bewegt, bewegen sich die profilierten Mantelflächen 133, der Rändelwalzen 131 und 132 aufeinander zu. Hierdurch werden auch die Tragegriffe 10 aufeinander zu bewegt und beim Kontakt mit den profilierten Mantelflächen 133 zwischen den beiden Rändelwalzen 131 und 132 formschlüssig miteinander verbunden.
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In Fig. 4 ist ein Zustand der Rändeleinrichtung 130a gezeigt, bei der die Rändelwalzen 131, 132 beim Rändeln bereits um 180° gedreht worden sind. Entsprechend sind nun die abgeflachten Mantelbereiche 134 nach außen zeigend ausgerichtet.
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In Fig. 4 sind die Tragegriffe 10 insbesondere bereits zur Hälfte miteinander verbunden. Werden die Rändelwalzen 131 und 132 um 180° weiter gedreht, ist der Rändelvorgang beendet. Die Tragegriffe 10 der ersten Tragegriff-Rolle 111 und der zweiten Tragegriff-Rolle 121 sind dann sicher miteinander verbunden. Die Rändeleinrichtung 130a befindet sich dann wieder in der Durchlaufposition, wobei dann von der zweiten Tragegriff-Rolle 121 Tragegriffe 10 abgerollt werden.
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Die Rändeleinrichtung 130a weist Schneideinrichtungen 170 auf, um die losen Enden der Tragegriff-Rollen 111 und 121 abzuschneiden. So wird ein kontinuierliches, einheitliches Tragegriffband erhalten.
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Beim Rändeln wird, wie bei einem Vergleich zwischen Fig. 3 und Fig. 4 erkennbar, die eingespannte Tragegriff-Rolle, hier die zweite Tragegriff-Rolle 121, die in der zweiten Spanneinrichtung 150 eingespannt ist, nach unten bzw. zu den Rändelwalzen 131 und 132 hin bewegt. Hierbei bewegt sich die zweite Spanneinrichtung 150 linear von einer in Fig. 3 gezeigten Klemmposition in eine in Fig. 4 gezeigte Freigabeposition. In der Freigabeposition gibt die Spanneinrichtung 140 bzw. 150 die eingespannten Tragegriffe 10 frei.
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Details zu der Spanneinrichtung 140 bzw. 150 sind insbesondere in Fig. 5 dargestellt. Dabei sind die Spanneinrichtungen 140 und 150 als Klemmeinheiten 140a bzw. 150a ausgebildet. Die Klemmeinheiten 140a, 150a sind dazu ausgebildet, zwischen exemplarisch backenförmigen Klemmkörpern 141, 151 den jeweiligen Anfang der Tragegriff-Rollen 111 und 121 einzuklemmen.
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Dabei ist die Klemmeinheit 140a zum Einklemmen des Anfangs der ersten Tragegriff-Rolle 111 ausgebildet. Entsprechend ist die Klemmeinheit 150a zum Einklemmen des Anfangs der zweiten Tragegriff-Rolle 121 ausgebildet. Die in Fig. 5 rechts dargestellte Klemmeinheit 150a befindet sich in der Klemmposition, in der die beiden Klemmkörper 151 den Anfang der Tragegriff-Rolle 121 zwischen sich einklemmen.
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Die linke Klemmeinheit 140a ist in der linear versetzten Freigabeposition dargestellt, in der die Klemmkörper 141 auseinander bewegt sind. Entsprechend kann so der eingeklemmte Tragegriff 10 bzw. das Tragegriffband freigegeben werden. Die Bewegung in die Freigabeposition erfolgt beispielsweise über eine Öffnungseinrichtung 160, die dazu ausgebildet ist, die beiden Klemmkörper 141 und 151 voneinander zu entfernen. Wie exemplarisch in Fig. 5 dargestellt, kommt hierbei ein hinteres Ende der Klemmkörper 141 und 151 mit der zumindest im Wesentlichen stabförmigen Öffnungseinrichtung 160 in Kontakt. Wird die entsprechende Klemmeinheit 140a, 150a nach dem Kontakt weiter bewegt, sorgt dieser Kontakt dafür, dass sich die Klemmkörper 141 bzw. 151 auseinander bewegen.
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Zwischen der jeweiligen Rändelwalze 131, 132 und der Spanneinrichtung 140, 150 ist eine Umlenkrolle 190 angeordnet. Vorzugsweise ist die Umlenkrolle 190 derart angeordnet, dass die Tragegriffe 10, wie in Fig. 5 gezeigt, auf dem abgeflachten Mantelbereich 134 aufliegen und von diesem geführt werden, wenn die entsprechenden Tragegriffe 10 in der Spanneinrichtung 150 eingespannt sind.
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Es ist festzuhalten, dass die unter Bezug auf einzelne Ausführungsformen bzw. -varianten beschriebenen Merkmale der Erfindung, wie beispielsweise Art und Ausgestaltung der einzelnen Komponenten sowie deren genaue Dimensionierung und räumliche Anordnung auch bei anderen Ausführungsformen vorhanden sein können, außer wenn es anders angegeben ist oder sich aus technischen Gründen von selbst verbietet. Von derartigen, in Kombination beschriebenen Merkmalen einzelner Ausführungsformen müssen außerdem nicht notwendigerweise alle Merkmale in einer betreffenden Ausführungsform realisiert sein.
Bezugszeichen
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- 1
- Behälter
- 1a
- Getränkebehälter
- 10
- Tragegriff
- 100
- Zuführungseinrichtung
- 110
- Erster Tragegriff-Speicher
- 111
- Erste Tragegriff-Rolle
- 120
- Zweiter Tragegriff-Speicher
- 121
- Zweite Tragegriff-Rolle
- 130
- Spleißeinrichtung
- 130a
- Rändeleinrichtung
- 131
- Erste Rändelwalze
- 132
- Zweite Rändelwalze
- 133
- Profilierte Mantelfläche
- 134
- Abgeflachter Mantelbereich
- 135
- Zahnrad
- 140
- Erste Spanneinrichtung
- 140a
- Klemmeinheit (der ersten Spanneinrichtung)
- 141
- Klemmkörper (der ersten Spanneinrichtung)
- 150
- Zweite Spanneinrichtung
- 150a
- Klemmeinheit (der zweiten Spanneinrichtung)
- 151
- Klemmkörper (der zweiten Spanneinrichtung)
- 160
- Öffnungseinrichtung
- 170
- Schneideinrichtung
- 180
- Puffereinrichtung
- 190
- Umlenkrolle
- 200
- Tragegriff-Applikationseinheit
- 1000
- Applikationsvorrichtung