WO2019011469A1 - Vorrichtung und verfahren zum zuführen gefüllter und versiegelter packungen an einen applikator - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum zuführen gefüllter und versiegelter packungen an einen applikator Download PDF

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WO2019011469A1
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Joachim Bührer
Andreas MÄNNLE
Martin RÜEGG
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    • B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • B65G47/84—Star-shaped wheels or devices having endless travelling belts or chains, the wheels or devices being equipped with article-engaging elements
    • B65G47/846—Star-shaped wheels or wheels equipped with article-engaging elements
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    • B65B3/02—Machines characterised by the incorporation of means for making the containers or receptacles
    • B65B3/025—Making parallelepipedal containers from a single carton blank

Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method for feeding filled and sealed packages, in particular cardboard / plastic composite packages for pourable products, to an applicator for pouring elements, drinking straws or the like, with a linear supply of upright, closely spaced packages and a singulator for the pent-up packs, wherein the packs are transferred individually by means of a transfer device to the applicator.
  • pouring elements is to be understood as meaning not only pure pouring elements, but also reclosable pouring elements of all kinds, which today usually serve as pouring elements at the same time.
  • Cardboard / plastic composite packages are known in practice in a wide variety of variations.
  • the composite material comprises at least one carrier layer of cardboard and outer layers of polyethylene which are sealed on the outside and which protects the cardboard from moisture.
  • the composite material may additionally contain an aluminum layer in order to achieve a good barrier effect against gases and also light. The actual forming and filling of the packaging and the subsequent sealing to a pack is done in one
  • Packaging machine which is commonly referred to as FFS machine (Form, Fill, Seal machine).
  • FFS machine Form, Fill, Seal machine
  • the known packages are either made of individual packing jacket blanks (so-called blanks) or filled from a package laminate of the roll with product and sealed and separated only after the pack production. Frequently, the filled and sealed packages are provided in a subsequent step with packing aids such as resealable opening and pouring elements, drinking straws or the like. This is done by means of separate applicators, to which the finished packages must be fed individually.
  • Packs are supplied to a transfer device, which transfers the individual packages on a circular path to individual stations of an applicator.
  • a transfer device which transfers the individual packages on a circular path to individual stations of an applicator.
  • Transfer device provided as a transfer wheel with recordings for the packages to be transported, which are arranged uniformly over the circumference of the transfer device. For this reason, in the known device already the feeding of the packages to the applicator requires a relatively large amount of space and leads to a corresponding size of the device. Based on this, the present invention is based on the object, the device mentioned above and a corresponding method for feeding filled and sealed packages to an applicator in such a way and further, that the disadvantages described are overcome. In particular, a trouble-free operation should be reliably achieved even at high machine speeds even with a smaller device.
  • a corresponding method for feeding filled and sealed packages with the features of the preamble of claim 18 solves the problem by the following steps:
  • the transfer device is designed as a transfer wheel.
  • This embodiment is particularly useful in terms of space requirements.
  • the transfer wheel arranged a drive pulley and a rigid, eccentric to the drive pulley Guide plate above the drive pulley, that on the guide plate a plurality of movable guide elements are arranged, which are driven by means of each articulated on the drive pulley pivot arms and freely rotatable about the guide plate and that each guide element a
  • Packing holder for receiving a pack.
  • Coupling gear it is possible to achieve the acceleration of the transferred to the transfer device package along a circular path around the guide plate before the package is transferred to the applicator. Thereafter, the guide element slows down with the - now empty - pack holder, to eventually accommodate a new pack.
  • each package holder comprises the package by clamping with a plurality of arms.
  • the package is pushed so far into the package holder that the lateral arms can grip around the package on both sides. It has been shown that it is particularly useful if the number of arms on both sides of the pack holder is different and the arms are arranged offset in height from each other.
  • the staggered arrangement allows the package holders of the guide elements in the region of the singulator to closely approximate by overlapping the arms of the adjacent package holders without interfering. Thus, an extreme close approach of the package holder in this area of the transfer wheel is possible.
  • each pivot arm is designed to carry and each guide member is rotatably mounted on the free end of the pivot arm. This construction ensures that the guide element does not transfer its own weight and also the weight of the pushed-on pack to the guide plate but rather to the correspondingly highly trained
  • each guide element has a guide roller unit which engages in an annular groove in the outer region of the guide plate.
  • the annular groove is preferably arranged in the lower outer region of the guide plate, but may also be designed in the upper outer region. This design ensures a secure guidance of the guide elements on a circular path with a constant radius.
  • the rigid guide plate serves - exclusively - to guide the movable around him
  • Guide roller unit has a plurality of individually rotatably mounted rollers, of which at least one roll on the inner surface and at least one further on the outer surface of the annular groove and so even at high machine speeds
  • the rollers are arranged on at least three parallel axes and thereby provide not only for a clean rolling of the guide elements in the groove but also for stabilization in
  • Circumferential direction and a secure side guide Circumferential direction and a secure side guide.
  • the packs transported in the receiving cells of the transfer device may be driven by means of linear motors.
  • the receiving cells are moved individually on the transfer device to those in or on it
  • the device according to the invention has a station for inserting the
  • Packing of the singulation unit has on the transfer device and a transfer station for transferring the packages from the transfer device to the applicator, in a further embodiment of the invention is preferably the station for inserting the package of the singulation unit on the Transfer device arranged exactly diametrically opposite the transfer station of the package from the transfer device to the applicator. This ensures that each pack holder is accelerated after receiving a pack until it reaches the transfer station and is slowed down again after the transfer of the pack to the applicator.
  • a stripping unit for positively guiding the packages is provided behind the transfer station to the applicator. This is particularly useful, even if the gripping arms of the applicator are equipped with active holding elements to prevent malfunction. If, for some reason, the transfer of the package to the applicator can not be performed properly, the wiper unit ensures that packages not properly transferred to the applicator are removed so as not to penetrate inside the applicator
  • a support unit is provided according to the invention, which supports the packages from the bottom until they are handed over to the applicator, so that the packs, which are only laterally encompassed by the arms of the package holders, move during transport onto the container
  • Such a support unit can be formed by at least one lower support rail or else by an active active support element, such as a
  • Conveyor belt or a conveyor plate web Conveyor belt or a conveyor plate web.
  • the singulation device used has a drive plate and a turntable rotatably arranged in another plane and eccentrically to the drive plate, wherein between the drive plate and the turntable a plurality of evenly over The circumference of both plates arranged and rotatably mounted driver are arranged, which each have a oriented towards the transfer device sliding block.
  • the drivers are preferably S-shaped and lead to a uniformly coupled rotation of the driven drive actuator and the co-rotating turntable, both plates can be made the same size. In this construction, determines the distance of the axes of rotation of drive plate and
  • FIG. 1 shows a device according to the invention in plan view
  • Fig. 2 shows the device according to the invention from Fig. 1 in perspective
  • Fig. 3 shows the essential parts of the transfer device of the device in
  • FIG. 4 was taken from FIG. 3 in a perspective view
  • Fig. 6 is a vertical section through the transfer device along the line
  • VI-VI in Fig. 3, 7 shows a perspective view of the singling device of the device according to the invention, the object of FIG. 8 in a vertical section along the line IX-IX in an overall view of the singling device and the device according to the invention together with an applicator for application of pouring elements in plan view.
  • FIGS. 1 and 2 The illustrated in FIGS. 1 and 2 and so far preferred embodiment of the device according to the invention initially shows a guide rail 1 and a corresponding conveyor belt 2, on the finished filled and sealed
  • Singulation device 3 initially passed to a transfer device 4, which are both explained in more detail below.
  • the function of the transfer device 4 can best be described with reference to FIGS. 3 and 4. It can be seen that the transfer device 4 is designed as a transfer wheel, which initially has a drive pulley 5, which is driven by a drive 6 and a toothed belt 7 via a gear not designated in detail below the drive pulley 5.
  • a tension roller 8 To apply the necessary (pre-) tension of the toothed belt 7 is a tension roller 8, which is shown only schematically.
  • each guide element 10 has a pack holder 12 for receiving a pack P (not shown).
  • each pack holder 12 comprises the male pack P laterally with a plurality, possibly spring-loaded, arms 13, in particular Fig. 2 can be removed.
  • the guide plate 9 is firmly bolted to a supporting block 14 of the device.
  • guide element 10 has a guide roller unit 15, which in the illustrated and so far preferred embodiment consists of two roller pairs 15A and 15B, for supporting and Guiding the guide element when circulating around the guide plate 9 serve.
  • the guide plate 9 has in its outer region a downwardly opening annular groove 16 in which the guide roller unit 15 of the guide member 10 engages.
  • the upper rollers 15A are slightly offset from the lower guide rollers 15B, so that the upper rollers 15A roll on the inner wall of the annular groove 16 and the lower rollers 15B on the outer wall of the annular groove 16 of the guide plate 9.
  • the width of the annular groove 16 is selected so that it corresponds to the roller diameter of the rollers 15A and 15B plus their offset from one another.
  • each guide element 10 has two pairs of rollers 15A and 15B, wherein the upper rollers 15A are arranged offset to the lower rollers 15B, the guide elements 10 are guided not only on their circular path, but also stabilized in the circumferential direction.
  • Fig. 6 also reveals how the guide plate 9 is rigidly connected to the block 14 of the device. Due to the eccentric arrangement of the drive pulley 5 and guide plate 9, the guide elements 10 during rotation about the guide plate 9 in the region of the receptacle of the package P by means of the separating device 3, first an acceleration and thus an increase in the distance between the
  • a stationarily arranged outer guide rail 17 is provided which guides the packages P from the outside to the point of transfer to the applicator A and counteracts centrifugal forces that occur.
  • the guide rail 17 can also consist of several individual guide elements, as shown in FIG.
  • Support rail 18 which supports the packs P from the bottom to the transfer to the applicator.
  • the exact arrangement of the support rail 18 is shown in FIG. 1.
  • Each receiving station of the applicator A has an unspecified active Gripping tongs, which reliably pulls out the package P in the transfer station TS from the package holder 12 of the transfer device 4.
  • FIG. 1 also shows that behind the transfer station TS, where the
  • a stripping unit 19 is provided for discharging not handed over to the applicator A packs P.
  • the stripping unit 19 may consist of a plurality of parallel comb-like guide elements 10, as shown in FIG. 2. This prevents that not handed over packages can get into the interior of the transfer device.
  • the singling device 3 initially has a drive plate 21 driven by a drive 20 and a turntable 22 which is rotatably arranged in an above the plane of the drive plate 21 and eccentrically to this. Between the drive plate 21 and turntable 22 in the illustrated and so far preferred embodiment six evenly over the circumference of both plates 21, 22 arranged and rotatably mounted driver 24 are arranged, which cause the turntable 22 is driven accordingly.
  • FIG. 10 shows the device according to the invention from FIG. 1 correspondingly reduced in relation to the applicator A to be charged with packs P, which is not the subject of the present application and therefore will not be described in more detail here.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
  • Specific Conveyance Elements (AREA)

Abstract

Dargestellt und beschrieben sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Zuführen gefüllter und versiegelter Packungen (P), insbesondere Karton/Kunststoff-Verbundpackungen für gießfähige Produkte, an einen Applikator (A) für Ausgießelemente, Trinkhalme oder dergleichen, mit einer linearen Zuführung von aufrecht stehenden, dicht aufeinander folgenden Packungen (P) und einer Vereinzelungseinrichtung (3) für die aufgestauten Packungen (P), wobei die Packungen (P) einzeln mittels einer Übergabeeinrichtung (4) an den Applikator (A) übergeben werden. Um auch bei einer kleiner bauenden Vorrichtung einen störungsfreien Betrieb auch bei hohen Maschinengeschwindigkeiten zuverlässig zu realisieren ist vorgesehen, dass die Übergabeeinrichtung (4) eine Mehrzahl von Aufnahmezellen für die Packungen (P) aufweist, deren Abstände relativ zueinander variierbar sind. Dies erfolgt mit den folgenden Schritten: - Beschleunigung der an die Übergabeeinrichtung (4) übergebenen Packung (P) in einem Packungshalter (12) entlang einer Kreisbahn um den Führungsteller (9) der Übergabeeinrichtung (4), - Übergabe der Packung (P) an den Applikator (A), - Verlangsamung der Packungshalter (12) und - erneutes Aufnehmen einer Packung (P).

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Zuführen gefüllter und versiegelter Packungen an einen Applikator
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Zuführen gefüllter und versiegelter Packungen, insbesondere Karton/Kunststoff- Verbundpackungen für gießfähige Produkte, an einen Applikator für Ausgießelemente, Trinkhalme oder dergleichen, mit einer linearen Zuführung von aufrecht stehenden, dicht aufeinander folgenden Packungen und einer Vereinzelungseinrichtung für die aufgestauten Packungen, wobei die Packungen einzeln mittels einer Übergabeeinrichtung an den Applikator übergeben werden.
Wenn vorliegend von„Ausgießelementen" die Rede ist, so sollen darunter nicht nur reine Ausgießelemente verstanden werden, sondern auch wiederverschließbare Ausgießelemente aller Art, welche heutzutage meist gleichzeitig als Ausgießelemente dienen. Der Kürze halber wird in dieser Anmeldung jedoch nur von Ausgießelementen gesprochen.
Karton/Kunststoff-Verbundpackungen sind aus der Praxis in unterschiedlichsten Variationen bekannt. Das Verbundmaterial umfasst wenigstens eine Trägerschicht aus Karton und jeweils außen aufgesiegelte Schichten aus Polyethylen, welches den Karton vor Feuchtigkeit schützt. Für aseptische Füllgüter kann das Verbundmaterial zusätzlich eine Aluminiumschicht enthalten um eine gute Barrierewirkung gegen Gase und auch Licht zu erreichen. Das eigentliche Formen und Befüllen der Verpackung und das anschließende Verschließen zu einer Packung geschieht in einer
Verpackungsmaschine, die allgemein auch als FFS-Maschine (Form-, Fill-, Seal- Maschine) bezeichnet wird. Die bekannten Packungen werden entweder aus einzelnen Packungsmantelrohlingen (sog. Zuschnitten) hergestellt oder aus einem Packungslaminat von der Rolle mit Produkt befüllt und versiegelt und erst nach der Packungsfertigung vereinzelt. Häufig werden die gefüllten und verschlossenen Packungen in einem nachfolgenden Schritt mit Packungshilfsmitteln wie beispielsweise wiederverschließbaren Öffnungsund Ausgießelementen, Trinkhalmen oder dergleichen versehen. Dies geschieht mittels separater Applikatoren, denen die fertigen Packungen einzeln zugeführt werden müssen.
Aus der gattungsgemäßen WO 93/02923 AI sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Applizieren von Ausgießelementen auf Verbundpackungen bekannt. Dabei werden die linear zugeführten Packungen zunächst aufgestaut und dann mittels einer Vereinzelungseinrichtung einzeln auf eine zweite Fördereinrichtung übergeben, in der die einzelnen und mit einem definierten Abstand voneinander transportierten
Packungen einer Übergabeeinrichtung zugeführt werden, welche die einzelnen Packungen auf einer Kreisbahn an einzelne Stationen eines Applikators übergibt. Auf dem Applikator erfolgt bei der bekannten Vorrichtung das Applizieren von
Ausgießelementen auf die dazu vorgesehenen Oberflächenabschnitte der Packungen. Nach der Applikation werden dann die Packungen wiederum mit einer
Übergabeeinrichtung aus dem Applikator entnommen und abtransportiert. Bei der zuvor beschriebenen Vorrichtung ist es von Nachteil, dass die aufgestauten Packungen mittels einer Vereinzelungsvorrichtung zunächst einer weiteren
Transporteinheit übergeben werden müssen, bevor die Packungen von der
Übergabeeinrichtung erfasst werden. Des Weiteren ist die bekannte
Übergabeeinrichtung als Übergaberad mit Aufnahmen für die zu transportierenden Packungen versehen, welche gleichmäßig über den Umfang der Übergabeeinrichtung angeordnet sind. Aus diesem Grunde erfordert bei der bekannten Vorrichtung bereits das Zuführen der Packungen zum Applikator relativ viel Platz und führt zu einer entsprechenden Baugröße der Vorrichtung. Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zum Zuführen gefüllter und versiegelter Packungen an einen Applikator derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die beschriebenen Nachteile überwunden werden. Insbesondere soll auch bei einer kleiner bauenden Vorrichtung ein störungsfreier Betrieb auch bei hohen Maschinengeschwindigkeiten zuverlässig erreicht werden.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die Übergabeeinrichtung eine Mehrzahl von
Aufnahmezellen für die Packungen aufweist, deren Abstände relativ zueinander variierbar sind. Auf diese Weise ist es möglich, auch bei größeren Applikatoren mit entsprechend größeren Abständen zwischen den einzelnen Aufnahmestationen für die Packungen auch kleiner bauende Übergabeeinrichtungen zu verwenden, da die Packungen auf der Übergabeeinrichtung selbst beschleunigt werden können, um den durch die Bauart des Applikators vorgegebenen Abstand zur nachfolgend
transportierten Packung zu erreichen.
Ein entsprechendes Verfahren zum Zuführen gefüllter und versiegelter Packungen mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 18 löst die Aufgabe durch die folgenden Schritte:
Beschleunigung der an die Übergabeeinrichtung übergebenen Packung in einem Packungshalter entlang einer Kreisbahn um den Führungsteller der
Übergabeeinrichtung,
Übergabe der Packung an den Applikator,
Verlangsamung der Packungshalter und
erneutes Aufnehmen einer Packung.
Nach einer weiteren Lehre der Erfindung ist die Übergabeeinrichtung als Übergaberad ausgebildet. Diese Ausgestaltung ist hinsichtlich des Platzbedarfes besonders zweckmäßig. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Übergaberad eine Antriebsscheibe und einen starren, exzentrisch zur Antriebsscheibe angeordneten Führungsteller oberhalb der Antriebsscheibe aufweist, dass auf dem Führungsteller eine Mehrzahl verfahrbarer Führungselemente angeordnet sind, die mittels jeweils gelenkig auf der Antriebsscheibe angeordneter Schwenkarme angetrieben und frei um den Führungsteller drehbar sind und dass jedes Führungselement einen
Packungshalter zur Aufnahme einer Packung aufweist. Durch die frei auf dem
Führungsteller verfahrbaren Führungselemente und deren Antrieb mittels
Koppelgetriebe ist es möglich, die Beschleunigung der an die Übergabeeinrichtung übergebenen Packung entlang einer Kreisbahn um den Führungsteller zu erreichen, bevor die Packung an den Applikator übergeben wird. Danach verlangsamt sich das Führungselement mit dem - nun leeren - Packungshalter, um schließlich eine erneute Packung aufnehmen zu können.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass jeder Packungshalter die Packung seitlich mit einer Mehrzahl von Armen klemmend umfasst. Durch die sichere Zufuhr der Packung mittels der Vereinzelungseinrichtung wird die Packung so weit in den Packungshalter hineingeschoben, dass die seitlichen Arme die Packung auf beiden Seiten umgreifen können. Hierbei hat sich gezeigt, dass es besonders zweckmäßig ist, wenn die Anzahl der Arme auf beiden Seiten des Packungshalters unterschiedlich ist und die Arme in ihrer Höhe gegeneinander versetzt angeordnet sind. Die versetzte Anordnung erlaubt es, dass sich die Packungshalter der Führungselemente im Bereich der Vereinzelungseinrichtung stark annähern können, indem sich die Arme der benachbarten Packungshalter überlappen, ohne sich zu behindern. So ist eine extreme nahe Annäherung der Packungshalter in diesem Bereich des Übergaberades möglich. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist jeder Schwenkarm tragend ausgebildet und ist jedes Führungselement auf dem freien Ende des Schwenkarms drehgelagert angeordnet. Diese Konstruktion sorgt dafür, dass das Führungselement sein Eigengewicht und auch das Gewicht der aufgeschobenen Packung nicht auf den Führungsteller überträgt sondern auf die entsprechend stark ausgebildete
Antriebsscheibe. Nach einer weiteren Lehre der Erfindung ist vorgesehen, dass jedes Führungselement über eine Führungsrolleneinheit verfügt, welche in eine Ringnut im Außenbereich des Führungstellers eingreift. Die Ringnut ist bevorzugt im unteren Außenbereich des Führungstellers angeordnet, kann jedoch auch im oberen Außenbereich ausgeführt sein. Durch diese Gestaltung wird eine sichere Führung der Führungselemente auf einer Kreisbahn mit gleichbleibendem Radius sichergestellt. Der starre Führungsteller dient dabei - ausschließlich - zur Führung der um ihn herum verfahrbaren
Führungselemente mit den entsprechenden Packungshaltern. Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass jede
Führungsrolleneinheit über mehrere, einzeln drehgelagerte Rollen verfügt, von denen wenigstens eine auf der Innenfläche und wenigstens eine weitere auf der Außenfläche der Ringnut abrollen und so auch bei hohen Maschinengeschwindigkeiten
störungsfrei betrieben werden können. Bevorzugt sind die Rollen auf wenigstens drei parallelen Achsen angeordnet und sorgen dadurch nicht nur für ein sauberes Abrollen der Führungselemente in der Nut sondern auch für eine Stabilisierung in
Umfangsrichtung sowie eine sichere Seitenführung.
Alternativ ist es nach einer weiteren Lehre der Erfindung auch möglich, dass die in den Aufnahmezellen der Übergabeeinrichtung transportierten Packungen mittels Linearmotoren angetrieben werden. Dazu werden die Aufnahmezellen auf der Übergabeeinrichtung einzeln bewegt, um die darin oder darauf befindlichen
Packungen unabhängig von den weiteren Aufnahmezellen beschleunigen bzw. zu verlangsamen. Ein solches alternatives Antriebskonzept kann auch dann verwirklicht sein, wenn die Übergabeeinrichtung als Übergaberad ausgebildet ist.
Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Station zum Einschieben der
Packungen von der Vereinzelungseinheit auf die Übergabeeinrichtung und eine Übergabestation zur Übergabe der Packungen von der Übergabeeinrichtung an den Applikator aufweist, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung bevorzugt die Station zum Einschieben der Packung von der Vereinzelungseinheit auf die Übergabeeinrichtung genau diametral gegenüber der Übergabestation der Packung von der Übergabeeinrichtung an den Applikator angeordnet. Dadurch wird erreicht, dass jeder Packungshalter nach dem Aufnehmen einer Packung bis zum Erreichen der Übergabestation beschleunigt und nach der Übergabe der Packung an den Applikator wieder verlangsamt wird.
Bevorzugt ist hinter der Übergabestation an den Applikator eine Abstreifeinheit zur Zwangsführung der Packungen vorgesehen. Dies ist besonders zweckmäßig, selbst wenn die Greifarme des Applikators mit aktiven Halteelementen ausgestattet sind, um Fehlfunktionen zu vermeiden. Sollte aus irgendeinem Grund die Übergabe der Packung an den Applikator nicht ordnungsgemäß erfolgen können, so stellt die Abstreifeinheit sicher, dass nicht ordnungsgemäß an den Applikator übergebene Packungen ausgeschleust werden, um auf keinen Fall ins Innere der
erfindungsgemäßen Vorrichtung zu gelangen.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verfügt die
Vorrichtung über eine stationär angeordnete äußere Führungsschiene, welche die Packungen bis zur Übergabe an den Applikator von außen führt. Weiterhin ist erfindungsgemäß eine Stützeinheit vorgesehen, welche die Packungen bis zur Übergabe an den Applikator von unten stützt, so dass die nur seitlich von den Armen der Packungshalter umfassten Packungen sich beim Transport auf der
Übergabeeinrichtung nicht nach unten verlagern können. Eine solche Stützeinheit kann von wenigstens einer unteren Tragschiene gebildet werden oder aber auch von einem - aktiven - mitlaufenden Tragelement, wie beispielsweise einem
Transportband oder einer Transportplattenbahn.
Schließlich sieht eine weitere erfindungsgemäße Lehre vor, dass die verwendete Vereinzelungseinrichtung einen Antriebsteller und einen in einer anderen Ebene und exzentrisch zum Antriebsteller drehbar angeordneten Drehteller aufweist, wobei zwischen dem Antriebsteller und dem Drehteller eine Mehrzahl von gleichmäßig über den Umfang beider Teller angeordneter und drehbar gelagerter Mitnehmer angeordnet sind, welche jeweils einen in Richtung auf die Übergabeeinrichtung ausgerichteten Schiebeblock aufweisen. Bei einer solchen Vereinzelungseinrichtung sind die Mitnehmer bevorzugt S-förmig ausgebildet und führen zu einer gleichmäßig gekoppelten Drehung des angetriebenen Antriebstellers und des sich mitdrehenden Drehtellers, wobei beide Teller gleich groß ausgebildet sein können. Bei dieser Konstruktion bestimmt der Abstand der Drehachsen von Antriebsteller und
Drehteller den linearen Vorschub quer zur Förderrichtung der linear herangeführten Packungen. Auf diese Weise wird ein sicheres Aufschieben der Packung in den Packungshalter durch die Vereinzelungsvorrichtung erreicht.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich bevorzugte
Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
Fig. l eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Draufsicht,
Fig. 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung aus Fig. 1 in perspektivischer
Darstellung,
Fig. 3 die wesentlichen Teile der Übergabeeinrichtung der Vorrichtung in
Draufsicht,
Fig. 4 genstand aus Fig. 3 in perspektivischer Ansicht,
Fig. 5 ein einzelnes Führungselement der Übergabeeinrichtung, vergrößert in perspektivischer Darstellung,
Fig. 6 einen Vertikalschnitt durch die Übergabeeinrichtung entlang der Linie
VI-VI in Fig. 3, Fig. 7 die Vereinzelungseinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Draufsicht, den Gegenstand aus Fig. 7 in perspektivischer Darstellung, den Gegenstand aus Fig. 8 im Vertikalschnitt entlang der Linie IX-IX in Gesamtansicht der Vereinzelungseinrichtung und die erfindungsgemäße Vorrichtung gemeinsam mit einem Applikator zur Applikation von Ausgießelementen in Draufsicht.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte und insoweit bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt zunächst eine Führungsschiene 1 und ein korrespondierendes Transportband 2, über die fertig gefüllte und versiegelte
Packungen P der Vorrichtung linear zugeführt werden. Die am Ende der
Führungsschiene 1 aufgestauten Packungen P werden dann mittels einer
Vereinzelungseinrichtung 3 zunächst an eine Übergabeeinrichtung 4 übergeben, die nachfolgend beide noch näher erläutert werden. Die Funktion der Übergabeeinrichtung 4 lässt sich am besten anhand der Figuren 3 und 4 beschreiben. Man erkennt, dass die Übergabeeinrichtung 4 als Übergaberad ausgebildet ist, welches zunächst eine Antriebsscheibe 5 aufweist, welche mittels eines Antriebes 6 und einem Zahnriemen 7 über ein nicht näher bezeichnetes Zahnrad unterhalb der Antriebsscheibe 5 angetrieben wird. Zum Aufbringen der notwendigen (Vor-) Spannung des Zahnriemens 7 dient eine Spannrolle 8, die nur schematisch eingezeichnet ist.
Oberhalb der Antriebsscheibe 5 erkennt man einen exzentrisch zur Antriebsscheibe 5 versetzt angeordneten Führungsteller 9, welcher starr mit der Vorrichtung verbunden ist. Auf dem Führungsteller 9 sind eine Mehrzahl verfahrbarer Führungselemente 10 angeordnet, welche mittels jeweils gelenkig auf der Antriebsscheibe 5 angeordneter Schwenkarme 11 angetrieben werden und frei um den Führungsteller 9 drehbar sind. Jedes Führungselement 10 weist dabei einen Packungshalter 12 zur Aufnahme einer (nicht dargestellten) Packung P auf. Dabei umfasst jeder Packungshalter 12 die aufzunehmende Packung P seitlich mit einer Mehrzahl, ggf. federbelasteter, Arme 13, wie insbesondere Fig. 2 entnommen werden kann. Der Führungsteller 9 ist dabei mit einem tragenden Block 14 der Vorrichtung fest verschraubt.
Der genaue Aufbau der gezeigten Führungselemente 10 lässt sich am besten anhand Fig. 5 beschreiben, aus der hervorgeht, dass das Führungselement 10 über eine Führungsrolleneinheit 15 verfügt, welche im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel aus zwei Rollenpaaren 15A und 15B besteht, die zur Abstützung und Führung des Führungselementes beim Umlauf um den Führungsteller 9 dienen.
Aus Fig. 6 geht deutlich hervor, dass der Führungsteller 9 in seinem äußeren Bereich eine sich nach unten öffnende Ringnut 16 aufweist, in der die Führungsrolleneinheit 15 des Führungselements 10 eingreift. Man erkennt ferner, dass die oberen Rollen 15A leicht versetzt zu den unteren Führungsrollen 15B angeordnet sind, so dass die oberen Rollen 15A an der inneren Wandung der Ringnut 16 und die unteren Rollen 15B an der äußeren Wandung der Ringnut 16 des Führungstellers 9 abrollen. Dazu ist die Breite der Ringnut 16 so gewählt, dass sie dem Rollendurchmesser der Rollen 15A bzw. 15B zuzüglich deren Versatz zueinander entspricht. Dadurch, dass wie dargestellt jedes Führungselement 10 zwei Rollenpaare 15A und 15B aufweist, wobei die oberen Rollen 15A versetzt zu den unteren Rollen 15B angeordnet sind, werden die Führungselemente 10 nicht nur auf ihrer Kreisbahn geführt, sondern auch noch in Umfangsrichtung stabilisiert.
Aus Fig. 6 geht ferner hervor, dass jeder Schwenkarm 11 tragend ausgebildet ist und dass jedes Führungselement 10 auf dem freien Ende des Schwenkarms 11
drehgelagert fixiert ist. Auf diese Weise wird das gesamte Gewicht des
Führungselements 10 (und der gegebenenfalls darauf befindlichen Packung P) vom Schwenkarm 11 bzw. der Antriebsscheibe 5 getragen, so dass eine Berührung der Führungselemente 10 und des Führungstellers 9 nur im Bereich der Führungsrollen 15A und 15B stattfindet. Fig. 6 lässt darüber hinaus erkennen, wie der Führungsteller 9 starr mit dem Block 14 der Vorrichtung verbunden ist. Durch die exzentrische Anordnung von Antriebsscheibe 5 und Führungsteller 9 erfahren die Führungselemente 10 beim Umlauf um den Führungsteller 9 im Bereich der Aufnahme der Packung P mittels der Vereinzelungsvorrichtung 3 zunächst eine Beschleunigung und damit eine Vergrößerung des Abstandes zwischen den
Packungen, bis diese an den Applikator A übergeben werden. In Fig. 1 ist nur ein einziger Aufnahmeplatz teilweise dargestellt. Es ist ferner gut erkennbar, dass genau diametral gegenüber der Aufnahme der Packung P von der Vereinzelungseinrichtung 3 eine Übergabestation TS vorgesehen ist, in der die Übergabe der Packung P an den Applikator A stattfindet. Durch diese Konstruktion wird jedes Führungselement 10 nach dem Aufnehmen einer Packung P bis zum Erreichen der Übergabestation beschleunigt und nach der Übergabe der Packung P an den Applikator A wieder verlangsamt, bevor im Bereich der Einschubstation von der Vereinzelungseinrichtung 3 erneut eine Packung P in den Packungshalter 12 des Führungselementes 10 eingeschoben wird. Zur sicheren Führung der in der Übergabeeinrichtung 4 transportierten Packungen P ist eine stationär angeordnete äußere Führungsschiene 17 vorgesehen, welche die Packungen P bis zur Übergabe an den Applikator A von außen führt und auftretenden Fliehkräften entgegenwirkt. Die Führungsschiene 17 kann dabei auch aus mehreren einzelnen Führungselementen bestehen, wie aus Fig. 2 hervorgeht.
Zur unteren Abstützung der von der Übergabeeinrichtung 4 geführten Packungen P dient im Bereich der Führungsschiene 17 eine stationär angeordnete untere
Tragschiene 18, die die Packungen P bis zur Übergabe an den Applikator A von unten stützt. Die genaue Anordnung der Tragschiene 18 ist Fig. 1 zu entnehmen. Dabei weist jede Aufnahmestation des Applikators A eine nicht näher bezeichnete aktive Greifzange auf, welche die Packung P in der Übergabestation TS zuverlässig aus dem Packungshalter 12 der Übergabeeinrichtung 4 herauszieht.
Aus Fig. 1 geht auch noch hervor, dass hinter der Übergabestation TS, wo die
Packungen P an den Applikator A übergeben werden eine Abstreifeinheit 19 zum Ausschleusen von nicht an den Applikator A übergebenen Packungen P vorgesehen ist. Auch die Abstreifeinheit 19 kann dabei aus mehreren parallelen kammartigen Führungselementen 10 bestehen, wie aus Fig. 2 hervorgeht. Damit wird verhindert, dass nicht übergebene Packungen in das Innere der Übergabeeinrichtung gelangen können.
Die Funktionsweise der bevorzugt verwendeten Vereinzelungseinrichtung 3 ist den Fig. 7 bis 9 zu entnehmen. Dort ist erkennbar, dass die Vereinzelungseinrichtung 3 zunächst einen von einem Antrieb 20 angetriebenen Antriebsteller 21 und einen in einer oberhalb der Ebene des Antriebstellers 21 und exzentrisch zu diesem drehbar angeordneten Drehteller 22 aufweist. Zwischen dem Antriebsteller 21 und Drehteller 22 sind im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel sechs gleichmäßig über den Umfang beider Teller 21, 22 angeordneter und drehbar gelagerter Mitnehmer 24 angeordnet, welche dazu führen, dass auch der Drehteller 22 entsprechend angetrieben wird.
Durch den exzentrischen Versatz von Antriebsteller 21 und Drehteller 22 und die S- förmige Ausgestaltung der Mitnehmer 24 sind diese stets parallel zueinander angeordnet, wie insbesondere Fig. 7 sehr deutlich entnommen werden kann. Die einzelnen Mitnehmer 24 weisen dabei jeweils drei Schiebeblöcke 25 auf, welche dazu dienen, die über die Führungsschiene 1 zugeführten Packungen P senkrecht zum Transportband 2 in die Packungshalter 12 der Übergabeeinrichtung 4 zu verschieben, wobei durch entsprechende Taktung beim vereinzelten Zuführen einer Packung P auf die Übergabeeinrichtung 4 an entsprechender Stelle ein Führungselement 10 mit leerem Packungshalter 12 zur Verfügung steht. In Fig. 9 ist nicht nur der Gegenstand der Fig. 7 und 8 entlang der Schnittlinie XI-XI dargestellt, sondern auch die entsprechende Lagerung von Antriebsteller 21 und Drehteller 22 mittels einem Rahmen 23, der auch deutlich in Fig. 2 erkennbar ist. Schließlich zeigt Fig. 10 die erfindungsgemäße Vorrichtung aus Fig. 1 entsprechend verkleinert im Verhältnis zu dem mit Packungen P zu beschickenden Applikator A, der nicht Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist und daher hier nicht näher beschrieben werden soll.

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung zum Zuführen gefüllter und versiegelter Packungen (P),
insbesondere Karton/Kunststoff-Verbundpackungen für gießfähige Produkte, an einen Applikator (A) für Ausgießelemente, Trinkhalme oder dergleichen, mit einer linearen Zuführung von aufrecht stehenden, dicht aufeinander folgenden Packungen (P) und einer Vereinzelungseinrichtung (3) für die aufgestauten Packungen (P), wobei die Packungen (P) einzeln mittels einer
Übergabeeinrichtung (4) an den Applikator (A) übergeben werden,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Übergabeeinrichtung (4) eine Mehrzahl von Aufnahmezellen für die
Packungen (P) aufweist, deren Abstände relativ zueinander variierbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Übergabeeinrichtung (4) als Übergaberad ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Übergaberad eine Antriebsscheibe (5) und einen starren, exzentrisch zur Antriebsscheibe (5) angeordneten Führungsteller (9) oberhalb der
Antriebsscheibe (5) aufweist, dass auf dem Führungsteller (9) eine Mehrzahl verfahrbarer Führungselemente (10) angeordnet sind, die mittels jeweils gelenkig auf der Antriebsscheibe (5) angeordneter Schwenkarme (11) angetrieben und frei um den Führungsteller (9) drehbar sind und dass jedes Führungselement (10) einen Packungshalter (12) zur Aufnahme einer Packung (P) aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
jeder Packungshalter (12) die Packung (P) seitlich mit einer Mehrzahl von Armen (13) klemmend umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
jeder Schwenkarm (11) tragend ausgebildet ist und dass jedes Führungselement (10) auf dem freien Ende des Schwenkarms (11) drehgelagert angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
jedes Führungselement (10) über eine Führungsrolleneinheit (15) verfügt, welche in eine Ringnut (16) im Außenbereich des Führungstellers (9) eingreift.
Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
jede Führungsrolleneinheit (15) mehrere drehgelagerte Rollen (15A, 15B) zur Abstützung in der Ringnut (16) des Führungstellers (9) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Rollen (15A, 15B) auf wenigstens drei parallelen Achsen angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die in den Aufnahmezellen der Übergabeeinrichtung transportierten Packungi mittels Linearmotoren angetrieben werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei eine Station zum
Einschieben der Packungen (P) von der Vereinzelungseinheit (3) auf die Übergabeeinrichtung (4) und eine Übergabestation (TS) zur Übergabe der Packungen (P) von der Übergabeeinrichtung (4) an den Applikator (A) vorgesehen sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Station zum Einschieben der Packungen (P) von der Vereinzelungseinheit (3) auf die Übergabeeinrichtung (4) genau diametral gegenüber der Übergabestation (TS) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
hinter der Übergabestation (TS) an den Applikator (A) eine Abstreifeinheit (19) zur Zwangsführung der Packungen (P) vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine stationär angeordnete äußere Führungsschiene (17) vorgesehen ist, welche die Packungen (P) bis zur Übergabe an den Applikator (A) von außen führt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Stützeinheit vorgesehen ist, welche die Packungen (P) bis zur Übergabe an den Applikator (A) von unten stützt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Stützeinheit von wenigstens einer unteren Tragschiene (18) gebildet wird.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Stützeinheit wenigstens ein mitlaufendes Tragelement aufweist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vereinzelungseinrichtung (3) einen Antriebsteller (21) und einen in einer anderen Ebene und exzentrisch zum Antriebsteller (21) drehbar angeordneten Drehteller (22) aufweist, wobei zwischen dem Antriebsteller (21) und dem Drehteller (22) eine Mehrzahl von gleichmäßig über den Umfang beider Teller (21, 22) angeordneter und drehbar gelagerter Mitnehmer (24) angeordnet sind, welche jeweils wenigstens einen in Richtung auf die Übergabeeinrichtung (4) ausgerichteten Schiebeblock (25) aufweisen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Mitnehmer (24) S-förmig ausgebildet sind.
18. Verfahren zum Zuführen gefüllter und versiegelter Packungen (P), insbesondere Karton/Kunststoff-Verbundpackungen für gießfähige Produkte, an einen
Applikator (A) für Ausgießelemente, Trinkhalme oder dergleichen, wobei die Packungen (P) aufrecht stehend und dicht aufeinander folgend entlang einer linearen Zuführung kontinuierlich zugeführt und gegebenenfalls aufgestaut werden und vom Ende der Zuführung mittels einer Vereinzelungseinrichtung (3) an eine Übergabeeinrichtung (4) mit einem Führungsteller (9) übergeben werden,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Beschleunigung der an die Übergabeeinrichtung (4) übergebenen Packung (P) in einem Packungshalter (12) entlang einer Kreisbahn um den Führungsteller (9) der Übergabeeinrichtung (4),
Übergabe der Packung (P) an den Applikator (A),
Verlangsamung der Packungshalter (12) und
erneutes Aufnehmen einer Packung (P).
19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Übergabeeinrichtung (4) als Übergaberad ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Beschleunigung und die Verlangsamung jeweils eine halbe Umdrehung jedes Packungshalters (12) auf dem Führungsteller (9) beträgt.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19,
dadurch gekennzeichnet, dass
jede Packung (P) bei der Übergabe an den Applikator (A) von einer aktiven Greifzange erfasst wird.
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