WO2019011471A1 - Vorrichtung zum applizieren von ausgiesselementen auf packungen mittels eines applikators - Google Patents

Vorrichtung zum applizieren von ausgiesselementen auf packungen mittels eines applikators Download PDF

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WO2019011471A1
WO2019011471A1 PCT/EP2018/025167 EP2018025167W WO2019011471A1 WO 2019011471 A1 WO2019011471 A1 WO 2019011471A1 EP 2018025167 W EP2018025167 W EP 2018025167W WO 2019011471 A1 WO2019011471 A1 WO 2019011471A1
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WO
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applicator
support arm
guide
packages
gripping device
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PCT/EP2018/025167
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Martin RÜEGG
Daniel Weber
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Sig Technology Ag
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Publication date
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B61/00—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages
    • B65B61/18—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages for making package-opening or unpacking elements
    • B65B61/186—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages for making package-opening or unpacking elements by applying or incorporating rigid fittings, e.g. discharge spouts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65B65/02—Driving gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65B3/00—Packaging plastic material, semiliquids, liquids or mixed solids and liquids, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B43/00—Forming, feeding, opening or setting-up containers or receptacles in association with packaging
    • B65B43/42—Feeding or positioning bags, boxes, or cartons in the distended, opened, or set-up state; Feeding preformed rigid containers, e.g. tins, capsules, glass tubes, glasses, to the packaging position; Locating containers or receptacles at the filling position; Supporting containers or receptacles during the filling operation
    • B65B43/50—Feeding or positioning bags, boxes, or cartons in the distended, opened, or set-up state; Feeding preformed rigid containers, e.g. tins, capsules, glass tubes, glasses, to the packaging position; Locating containers or receptacles at the filling position; Supporting containers or receptacles during the filling operation using rotary tables or turrets

Definitions

  • the invention relates to a device for applying pouring elements to packages, in particular carton / plastic composite packages for pourable products, having a trained as a rotary applicator with a plurality of along a transport path of the packs arranged transport units for receiving the packs, with a plurality each one Transport unit associated with Applizierussien, each Applizierussi having a gripping device for gripping a pouring element and wherein the gripping device is designed to be movable in a vertical plane relative to the associated transport unit.
  • Transport paths of the pouring elements and packs deviate from a round shape.
  • 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 Cardboard and polyethylene layers which are sealed on the outside to protect 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.
  • 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.
  • the filled and sealed packages are provided in a subsequent step with packing aids such as resealable opening and pouring elements. This is done by means of separate applicators, to which the finished packages must be fed individually.
  • the application is usually carried out on a predetermined weakening zone on the packing gable, such as
  • Claim 1 known.
  • linearly supplied packs are first transferred to individual stations of an applicator designed as a rotary machine.
  • an applicator designed as a rotary machine.
  • the applicator in the known device by means of a gripping device, the application of pouring on the surface portions of the packages provided for this purpose.
  • each pack is initially fixed on a transport unit in a predetermined position and there are means for moving the
  • a disadvantage of the device described above is that the pouring element gripped by the gripping device does not change its position in space in a purely vertical movement of the gripping device.
  • their fastening flange which is to be connected to the surface of the filled pack, also extends regularly in a horizontal plane, so that only horizontal surface sections of packs can be provided with a pouring element in the applicator.
  • the present invention has the object, the above-mentioned device for applying pouring elements on packages by means of appropriate Appliziericaen such and further, that even packs with bevel gable, in which therefore the for the application with a
  • Pouring provided surface portions extend in a plane inclined to the horizontal plane, can be reliably provided with a pouring element.
  • each gripping device is arranged by means of a four-bar linkage on the applicator. In this way it is possible not only to raise and lower the gripping devices for the application of the pouring elements in the vertical direction, but also to adjust their inclination, ie to pivot about a horizontal axis tangentially to the applicator.
  • the pouring elements are indeed gripped in a horizontal position of the gripping device, but then be pivoted so that its mounting flange is aligned in contact with the pack exactly parallel to the inclined surface of the packing gable .
  • the construction of the invention is particularly useful in terms of the relatively small footprint of the applicator on the applicator.
  • the four-bar linkage on a support arm and a guide arm, which articulates the gripping device and the applicator connect with each other.
  • the support arm and the guide arm are made different lengths.
  • the support arm and the guide arm are formed the same length.
  • Four-bar transmission can be adapted to different inclinations of the gable surface of packages by replacing only the support arms.
  • a further preferred embodiment of the invention provides that the support arm and the guide arm are connected to the application unit by means of a bearing disc fixedly connected to the application unit.
  • a bearing plate is preferably releasably attached to the outside of the housing of the Applizieraku so that it can be easily replaced for maintenance or repair purposes. It is also possible to modify the bearing disk with regard to the arrangement or number of bearings in order to achieve an adaptation to other forms of packing.
  • Applizieriata is arranged, wherein the Applizierech preferably has a drive for the rotary actuation of the support arm.
  • an active drive such as an electric, hydraulic or pneumatic drive is dispensed with and exploits the rotational movement of the applicator to achieve the rotational actuation of the support arm for pivoting the gripping device.
  • Rack are provided, wherein preferably the rack is arranged in the radial direction to the applicator axis.
  • a control rod which is fixedly connected to the rack or integrally formed therewith and the control rod via a cam gear of the applicator is displaceable. In this way, the control of the linear Move the control rod through the cam gear, the rotation of the applicator causes the necessary adjustment.
  • the cam gear on a stationary cam which is connected to the housing of the applicator such that the control cam remains in its stationary position during the rotating operation of the applicator.
  • Control rod is rotatably mounted in a further embodiment of the invention at the free end of a control roller which rolls on the control cam.
  • the Applizierica has a guide axis, which serves to guide the support arm. This makes it possible to build the support arm and the guide arm relatively small, since a stable guidance of the gripping device is achieved by the, preferably additional pivotable, guide arm.
  • the support arm has a guide sleeve for receiving the guide axis.
  • the support arm with a to the
  • 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 a vertical section along the line II-II in FIG. 1
  • FIG. Fig. 3 shows a part of the device according to the invention with a
  • FIG. 4 shows the applicator unit from FIG. 3 in a vertical section along the line IV-IV in FIG. 3, FIG.
  • FIG. 5 shows the object from FIG. 3 in a perspective illustration
  • FIGS. 6A to 6C show the object from FIG. 5 in different positions in FIG
  • Fig. 7 is a schematic representation of the movement of the gripping device during
  • the device according to the invention is shown in plan view. It consists essentially of an applicator 1 and a feeder IF, with the supplied in the drawing left arrow supplied upright filled and sealed packages P and the individual positions in transport units 2 of the applicator 1 are supplied. At the same time pouring elements F are transferred to the applicator 1 in order to be applied by this to the packages P. After the pouring elements F have been applied to the packs P, the packs P are removed again in a discharge device OF from the transport units 2 of the applicator 1 and fed to their further use. For this they leave the device according to the invention in the direction of the arrow on the right edge of the
  • Outfeed device OF The direction of rotation runs, predetermined by the arrangement of feed device IF and discharge device OF of the packages P, in
  • FIG. 2 shows the device according to the invention of Fig. 1 in vertical section along the line II - II in Fig. 1. For clarity, only one half of the applicator. 1 shown. It can be seen that the applicator 1 is driven by a vertical drive shaft 3 about a rotation axis 4. However, the drive of the applicator 1 can also be done indirectly. Trained as a rotary applicator 1 has in the embodiment shown in FIG. 1 and thus preferred embodiment, twenty-four transport units 2 and correspondingly twenty-four Appliziermaschineen 5, which on the
  • Transport units 2 are arranged.
  • Each application unit 5 has a gripping device 6 in order to receive a pouring element F to be applied in each case.
  • the pouring elements F are applied by the gripping elements 6 after appropriate application of a joining agent to the relative to the applicator 1 outwardly inclined gable surfaces of the packs P and pressed there until drying or curing.
  • 2 shows the application unit 5 in its application position, in which the gripping device 6 presses the picked-up pouring element F onto the gable surface of the pack P clamped in the transport unit 2.
  • the gripping device 6 is arranged on the application unit 5 by means of a four-bar mechanism, which will be discussed in detail later.
  • each application unit 5 has a housing 7, which is arranged at the top at an upper area of the applicator 1
  • Support disc 8 is fixed, wherein the support plate 8 is rotatably connected to the drive shaft 3 of the applicator 1 in the illustrated and therefore preferred embodiment.
  • the housing 7 is supported on a rotary ring 9, which is arranged coaxially around a support ring 10 of the applicator 1.
  • the support ring 10 is connected to an adjusting device for adjusting the transport units 2.
  • both the rotary ring 9 and the support ring 10 are formed in two parts and thus encompass a common bearing 11. In this way, the position of the gripping device 6 in the circumferential direction relative to the position of the underlying transport unit 2 in predetermined border to optimally align the pouring element F to be applied to its place of application on the packing gable.
  • a gear 12 which is rotatable about a horizontally extending axis of rotation 13.
  • the teeth located in the lower region of the gearwheel 12 engage in the teeth of a control rod 14
  • control rod 14 has a rotatably mounted control roller 16, which rolls on a cam 17.
  • Control cam 17 is fixed on a - stationary - support plate 18 of the applicator 1.
  • the formation of the cam 17 is in particular the illustration of FIG. 3
  • the gear 12 is rotatably connected to a support arm 19, the free end in turn is rotatable about an axis of rotation 20 with the lower portion of the gripping device 6 in conjunction.
  • the application unit 5 is shown in perspective in FIG.
  • the viewing direction is directed to the rear side of the application unit 5 with reference to the illustration in FIG. 4.
  • the preferred embodiment of the support arm 19 is easy to see.
  • Approximately parallel thereto extends another guide arm 21, the axis of rotation 22 a second fixed pivot point of the invention
  • Both the axis of rotation 13 and the axis of rotation 22 are mounted in a screwed to the housing 7 of the Applizier mich 5 bearing disc 23. While the rotation axis 13 forms the center axis of the bearing disk 23, the rotation axis 24 is arranged obliquely above the rotation axis 13. In other embodiments, the second axis of rotation can also be arranged in any desired position relative to the axis of rotation 13 his.
  • the free end of the guide arm 21 is in rotatable operative connection with the gripping device 6 via the axis of rotation 24.
  • the housing 7 of the Applizierica 5 on its upper side a support arm 25, which is bolted at its free end to a bracket 26.
  • This bracket 26 serves for the pivotable mounting of a guide shaft 27, which is surrounded by a compression spring 28 and has a head 29 which is pivotally mounted by means of a pivot axis 30 in the bracket 26.
  • a guide sleeve 31 for receiving the guide shaft 27 is pivotally mounted.
  • the guide sleeve 31 has a horizontally extending pivot axis 32 which is mounted in recesses of a bracket 33 attached to the bracket 33.
  • the guide sleeve 31 is freely displaceable on the guide shaft 27 and ensures during the pivoting movement of the gripping device 6 for a movement of the support arm 19.
  • the control roller 16 is pressed against the control cam 17 to ensure optimum contact with the control roller 16.
  • the control rod 14 is displaced outwards in the radial direction and causes an increase of the four-bar mechanism and thus of the gripping device 6.
  • FIGS. 6A to 6C the application unit 5 is shown in side view.
  • the reference numerals correspond to those of FIG. 5.
  • FIG. 6A shows the
  • the control cam 17 has the greatest depth.
  • Fig. 6B the gripping device 6 is shown in its receiving position, ie second highest position, in which the (unspecified) gripping arms of
  • Gripping device 6 have taken a pouring element F. This is the depth of the Control cam 17 reduced a little.
  • the vertical axis of the gripping device 6 is vertically aligned to provide optimum recording of the horizontally fed
  • the depth of the cam 17 tapers again and the gripping device 6 moves into its actual application position, as shown in Fig. 6C.
  • This position is already shown in Figures 2 and 3 and is the lowest working position of the gripping device 6 again.
  • the geometry of the four-bar mechanism formed from support arm 19 and guide arm 21 is selected so that the spout F, as clearly shown in Fig. 2, is pivoted by the gripping device 6 during lowering such that the mounting flange of the spout F exactly parallel to the inclined surface the shown helical gable P runs. This achieves optimal bonding.
  • the vertical axis of the gripping device 6 runs perpendicular to the gable surface here.
  • FIG. 7 shows a schematic representation of the movement of
  • Gripping devices 6 during Appliziervorgang In its uppermost position (), which corresponds to FIG. 6A, it lowers to receive a pouring element F and engages the pouring element F. Thereafter, it initially remains in the height of the receptacle and wets the underside of the mounting flange of the pouring element F during horizontal transport with an adhesive in a merely indicated order station 33.
  • order stations are known per se, for example, from DE 100 17 609 A1, which is based on the Applicant.
  • This position (3) corresponds to the representation in FIG. 6C.
  • the gripping device 6 remains in this Applizier ein in the applicator 1 and presses the pouring element F against the Packungsgiebel until the adhesive has dried. Subsequently, it releases the pouring element F and returns to its uppermost position to receive another pouring element F. This process is repeated with a constant rotational movement of the applicator for each attached gripping device 6 during the application.

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Abstract

Dargestellt und beschrieben ist eine Vorrichtung zum Applizieren von Ausgießelementen (F) auf Packungen (P), insbesondere Karton/Kunststoff-Verbundpackungen für gießfähige Produkte, mit einem als Rundläufer ausgebildeten Applikator (1), mit einer Mehrzahl daran entlang eines Transportpfades der Packungen (P) angeordneter Transporteinheiten (2) zur Aufnahme der Packungen (P) und mit einer Mehrzahl jeweils einer Transporteinheit (2) zugeordneter Appliziereinheiten (5), wobei jede Appliziereinheit (5) eine Greifeinrichtung (6) zum Ergreifen eines Öffnungselements (F) aufweist und wobei die Greifeinrichtung (6) in einer vertikalen Ebene relativ zur zugehörigen Transporteinheit (2) bewegbar ausgeführt ist. Um auch Packungen (P) mit Schräggiebel, bei denen also die für die Applikation mit einem Ausgießelement (F) vorgesehenen Oberflächenabschnitte in einer zur horizontalen Ebene geneigten Ebene verlaufen, zuverlässig mit einem Ausgießelement (F) versehen zu können, ist vorgesehen, dass jede Greifeinrichtung (6) mittels eines Viergelenkgetriebes am Applikator (1) angeordnet ist.

Description

VORRICHTUNG ZUM APPLIZIEREN VON AUSGIESSELEMENTEN AUF
PACKUNGEN MITTELS EINES APPLIKATORS
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Applizieren von Ausgießelementen auf Packungen, insbesondere Karton/Kunststoff-Verbundpackungen für gießfähige Produkte, mit einem als Rundläufer ausgebildeten Applikator, mit einer Mehrzahl daran entlang eines Transportpfades der Packungen angeordneter Transporteinheiten zur Aufnahme der Packungen, mit einer Mehrzahl jeweils einer Transporteinheit zugeordneter Appliziereinheiten, wobei jede Appliziereinheit eine Greifeinrichtung zum Ergreifen eines Ausgießelements aufweist und wobei die Greifeinrichtung in einer vertikalen Ebene relativ zur zugehörigen Transporteinheit bewegbar ausgeführt ist.
Unter„Rundläufer" sollen sämtliche Applikatoren verstanden werden, bei denen die Transportbahn der auf dem Applikator transportierten zu applizierenden
Ausgießelemente entlang einer Bahn transportiert werden, welche weitestgehend identisch mit der Transportbahn der vom Applikator transportierten Packungen ist. Idealerweise sind darunter also Drehteller zu verstehen, wobei der Begriff Rundläufer jedoch ausdrücklich auch solche Applikatoren umfassen soll, bei denen die
Transportbahnen der Ausgießelemente und Packungen von einer runden Form abweichen.
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 versehen. Dies geschieht mittels separater Applikatoren, denen die fertigen Packungen einzeln zugeführt werden müssen. Die Applikation erfolgt dabei meist auf eine vorbestimmte Schwächungszone auf dem Packungsgiebel, wie
beispielsweise ein sog.„überbeschichtetes Loch", welche auf das jeweils zu
applizierende Ausgießelement abgestimmt ist.
Aus der gattungsgemäßen EP 1 215 124 AI ist eine Vorrichtung zum Applizieren von Ausgießelementen auf Packungen mit allen Merkmalen des Oberbegriffs von
Patentanspruch 1 bekannt. Dabei werden linear zugeführte Packungen zunächst an einzelne Stationen eines als Rundläufer ausgeführten Applikators übergeben. Auf dem Applikator erfolgt bei der bekannten Vorrichtung mittels einer Greifeinrichtung das Applizieren von Ausgießelementen auf die dazu vorgesehenen Oberflächenabschnitte der Packungen. Dazu ist zunächst jede Packung auf einer Transporteinheit in einer vorgegebenen Position fixiert angeordnet und es sind Mittel zum Bewegen der
Greifeinrichtung vorhanden, um dieses zum Aufbringen des Ausgießelements auf die Packung in einer vertikalen Ebene bewegen zu können. Nach der Applikation der Ausgießelemente werden dann die Packungen wiederum mit einer Übergabeeinrichtung aus dem Applikator entnommen und abtransportiert. Nachteilig an der zuvor beschriebenen Vorrichtung ist es, dass das von der Greifeinrichtung ergriffene Ausgießelement seine Lage im Raum bei einer rein vertikalen Bewegung der Greifeinrichtung nicht verändert. Bei horizontal zugeführten Ausgießelementen erstreckt sich deren Befestigungsflansch, der mit der Oberfläche der gefüllten Packung verbunden werden soll, regelmäßig auch in einer horizontalen Ebene, so dass im Applikator nur horizontale Oberflächenabschnitte von Packungen mit einem Ausgießelement versehen werden können.
Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Vorrichtung zum Applizieren von Ausgießelementen auf Packungen mittels entsprechender Appliziereinheiten derart auszugestalten und weiterzubilden, dass auch Packungen mit Schräggiebel, bei denen also die für die Applikation mit einem
Ausgießelement vorgesehenen Oberflächenabschnitte in einer zur horizontalen Ebene geneigten Ebene verlaufen, zuverlässig mit einem Ausgießelement versehen werden können.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass jede Greifeinrichtung mittels eines Viergelenkgetriebes am Applikator angeordnet ist. Auf diese Weise ist es möglich, die Greifeinrichtungen für die Applikation der Ausgießelemente nicht nur in vertikaler Richtung anzuheben und abzusenken, sondern auch in ihrer Neigung zu verstellen, also um eine horizontale Achse tangential zum Applikator zu verschwenken. Dabei lässt sich durch eine entsprechende Geometrie des Viergelenkgetriebes erreichen, dass die Ausgießelemente im Applikator zwar in einer horizontalen Position von der Greifeinrichtung ergriffen werden, anschließend jedoch so verschwenkt werden, dass ihr Befestigungsflansch beim Kontakt mit der Packung exakt parallel zur geneigten Oberfläche des Packungsgiebels ausgerichtet ist. Die erfindungsgemäße Konstruktion ist hinsichtlich des relativ geringen Platzbedarfes der Appliziereinheit auf dem Applikator besonders zweckmäßig. Nach einer weiteren Lehre der Erfindung weist das Viergelenkgetriebe einen Tragarm und einen Führungsarm auf, die die Greifeinrichtung und die Appliziereinheit gelenkig miteinander verbinden. Zur genauen Anpassung an eine geneigte Giebelfläche der Packung ist ferner bevorzugt vorgesehen, dass der Tragarm und der Führungsarm unterschiedlich lang ausgeführt sind. Es ist jedoch auch möglich, dass der Tragarm und der Führungsarm gleich lang ausgebildet sind. Die jeweilige Ausgestaltung des
Viergelenkgetriebes kann durch Austausch lediglich der Tragarme an unterschiedliche Neigungen der Giebelfläche von Packungen angepasst werden.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Tragarm und der Führungsarm mittels einer fest mit der Appliziereinheit verbundenen Lagerscheibe an der Appliziereinheit verbunden sind. Eine solche Lagerscheibe ist bevorzugt an der Außenseite des Gehäuses der Appliziereinheit lösbar befestigt, so dass sie zu Wartungsoder Reparaturzwecken leicht ausgetauscht werden kann. Auch ist es möglich, die Lagerscheibe hinsichtlich der Anordnung bzw. Anzahl der Lager zu modifizieren, um eine Anpassung an andere Packungsformen zu erreichen.
Eine andere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Tragarm drehbar an der
Appliziereinheit angeordnet ist, wobei die Appliziereinheit bevorzugt einen Antrieb zur drehenden Betätigung des Tragarms aufweist. Zweckmäßigerweise wird auf einen aktiven Antrieb, wie etwa einen elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Antrieb verzichtet und die Drehbewegung des Applikators ausgenutzt, um die drehende Betätigung des Tragarms zur Verschwenkung der Greifeinrichtung zu erreichen.
Dazu ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass als Antrieb ein drehfest mit dem Tragarm verbundenes Zahnrad und eine korrespondierende
Zahnstange vorgesehen sind, wobei bevorzugt die Zahnstange in radialer Richtung zur Applikatorachse angeordnet ist.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Lehre dient zur radialen Verstellung der Zahnstange eine Steuerstange, welche fest mit der Zahnstange verbunden oder einstückig mit dieser ausgebildet ist und ist die Steuerstange über ein Kurvengetriebe des Applikators verschiebbar. Auf diese Weise kann die Ansteuerung der linearen Bewegung der Steuerstange durch das Kurvengetriebe erfolgen, wobei die Drehung des Applikators die notwendige Verstellung bewirkt.
Bevorzugt weist das Kurvengetriebe eine ortsfeste Steuerkurve auf, welche mit dem Gehäuse des Applikators derart verbunden ist, dass die Steuerkurve beim drehenden Betrieb des Applikators in ihrer ortsfesten Lage verbleibt. Zur Betätigung der
Steuerstange ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung an deren freien Ende eine Steuerrolle drehbar gelagert, welche auf der Steuerkurve abrollt. Zur weiteren Erhöhung der Stabilität sieht eine andere Lehre der Erfindung vor, dass die Appliziereinheit eine Führungsachse aufweist, welcher zur Führung des Tragarms dient. Dadurch ist es möglich, den Tragarm und den Führungsarm relativ klein bauen zu lassen, da eine stabile Führung der Greifeinrichtung durch den, bevorzugt zusätzlichen schwenkbaren, Führungsarm erreicht wird.
Ferner weist der Tragarm eine Führungshülse zur Aufnahme der Führungsachse auf.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Tragarm mit einer um die
Führungsachse angeordneten Feder versehen, um die Steuerrolle federbelastet in Richtung auf die Steuerkurve zu drücken. Dazu sind zweckmäßiger Weise die
Führungsachse und/oder die Führungshülse gelenkig gelagert.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Draufsicht,
Fig. 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung aus Fig. 1 im Vertikalschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer
Appliziereinheit und einer daran angeordneten Greifeinrichtung in perspektivischer Darstellung, Fig. 4 die Appliziereinheit aus Fig. 3 im Vertikalschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5 den Gegenstand aus Fig. 3 in perspektivischer Darstellung, Fig. 6A bis 6C den Gegenstand aus Fig. 5 in unterschiedlichen Stellungen in
Seitenansicht und
Fig. 7 eine schematische Darstellung der Bewegung der Greifeinrichtung beim
Appliziervorgang.
In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in Draufsicht dargestellt. Sie besteht im Wesentlichen aus einem Applikator 1 und einer Zuführeinrichtung IF, mit der in Richtung des in der Zeichnung linken Pfeils zugeführte aufrecht stehende gefüllte und versiegelte Packungen P vereinzelt und den einzelnen Positionen in Transporteinheiten 2 des Applikators 1 zugeführt werden. Gleichzeitig werden Ausgießelemente F an den Applikator 1 übergeben, um von diesem auf die Packungen P appliziert zu werden. Nachdem die Ausgießelemente F auf die Packungen P appliziert worden sind, werden die Packungen P in einer Ausschleuseinrichtung OF wieder aus den Transporteinheiten 2 des Applikators 1 entfernt und ihrer weiteren Verwendung zugeführt. Dazu verlassen sie die erfindungsgemäße Vorrichtung in Richtung des Pfeils am rechten Rand der
Ausschleuseinrichtung OF. Die Drehrichtung verläuft, vorgegeben durch die Anordnung von Zuführeinrichtung IF und Ausschleuseinrichtung OF der Packungen P, im
Ausführungsbeispiel im Uhrzeigersinn, dargestellt von einem mittigen Pfeil in Fig. 1. Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung aus Fig. 1 im Vertikalschnitt entlang der Linie II - II in Fig. 1. Zur besseren Darstellung ist lediglich eine Hälfte des Applikators 1 dargestellt. Man erkennt, dass der Applikator 1 von einer vertikalen Antriebswelle 3 um eine Drehachse 4 angetrieben wird. Der Antrieb des Applikators 1 kann jedoch auch indirekt erfolgen. Der als Rundläufer ausgebildete Applikator 1 weist in dem in Fig. 1 dargestellten und insofern bevorzugten Ausführungsbeispiel vierundzwanzig Transporteinheiten 2 und entsprechend auch vierundzwanzig Appliziereinheiten 5 auf, welche über den
Transporteinheiten 2 angeordnet sind. Jede Appliziereinheit 5 verfügt über eine Greifeinrichtung 6, um jeweils ein zu applizierendes Ausgießelement F aufzunehmen. Die Ausgießelemente F werden von den Greifelementen 6 nach entsprechender Aufbringung eines Fügemittels auf die bezogen auf den Applikator 1 nach außen geneigten Giebelflächen der Packungen P appliziert und dort bis zur Trocknung bzw. Aushärtung angepresst. Fig. 2 zeigt die Appliziereinheit 5 in ihrer Applizierstellung, in der die Greifeinrichtung 6 das aufgenommene Ausgießelement F auf die Giebelfläche der in der Transporteinheit 2 eingespannten Packung P presst. Erfindungsgemäß ist die Greifeinrichtung 6 mittels eines Viergelenkgetriebes, auf das später noch detailliert eingegangen wird, an der Appliziereinheit 5 angeordnet.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel verfügt jede Appliziereinheit 5 über ein Gehäuse 7, welches oben an einer im oberen Bereich des Applikators 1 angeordneten
Tragscheibe 8 befestigt ist, wobei die Tragscheibe 8 mit der Antriebswelle 3 des Applikators 1 im dargestellten und insofern bevorzugten Ausführungsbeispiel drehfest verbunden ist. Unten stützt sich das Gehäuse 7 an einem Drehring 9 ab, welcher koaxial um einen Stützring 10 des Applikators 1 angeordnet ist. Der Stützring 10 ist mit einer VerStelleinrichtung zur Justierung der Transporteinheiten 2 verbunden. Wie weiter unten näher erläutert wird, sind sowohl der Drehring 9 als auch der Stützring 10 zweiteilig ausgebildet und umgreifen so ein gemeinsames Lager 11. Auf diese Weise lässt sich die Position der Greifeinrichtung 6 in Umfangsrichtung bezogen auf die Position der darunter befindlichen Transporteinheit 2 in vorgegebenen Grenzen verändern, um das zu applizierende Ausgießelement F optimal auf seinen Aufbringungsort auf dem Packungsgiebel auszurichten.
Im Inneren des Gehäuses 7 erkennt man ein Zahnrad 12, welches um eine horizontal verlaufende Drehachse 13 drehbar ist. Die im unteren Bereich des Zahnrads 12 befindlichen Zähne greifen in die Zähne einer auf einer Steuerstange 14 fest
angeordneten Zahnstange 15. Das freie Ende der Steuerstange 14 verfügt über eine drehbar angeordnete Steuerrolle 16, welche an einer Steuerkurve 17 abrollt. Die
Steuerkurve 17 ist auf einer - ortsfesten - Tragscheibe 18 des Applikators 1 befestigt. Die Ausbildung der Steuerkurve 17 ist insbesondere der Darstellung aus Fig. 3 zu
entnehmen. Dort ist ein Teil des Applikators 1 mit lediglich einer Appliziereinheit 5 und einer zugehörigen Transporteinheit 2 perspektivisch dargestellt.
Fig. 4 zeigt nun die Appliziereinheit 5 in vergrößerter Darstellung im Vertikalschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3. Man erkennt das bereits beschriebene Zahnrad 12, dessen Drehachse 13 einen ersten fixen Drehpunkt des erfindungsgemäßen
Viergelenkgetriebes bildet. Dazu ist das Zahnrad 12 drehfest mit einem Tragarm 19 verbunden, dessen freies Ende wiederum drehbar um eine Drehachse 20 mit dem unteren Bereich der Greifeinrichtung 6 in Verbindung steht.
Zum besseren Verständnis ist die Appliziereinheit 5 in Fig. 5 perspektivisch dargestellt. Die Blickrichtung ist dabei auf die - mit Bezug auf die Darstellung in Fig. 4 - Rückseite der Appliziereinheit 5 gerichtet. Dort ist die bevorzugte Ausgestaltung des Tragarms 19 gut zu erkennen. Etwa parallel dazu verläuft ein weiterer Führungsarm 21, dessen Drehachse 22 einen zweiten fixen Drehpunkt des erfindungsgemäßen
Viergelenkgetriebes bildet. Sowohl die Drehachse 13 als auch die Drehachse 22 sind in einer mit dem Gehäuse 7 der Appliziereinheit 5 verschraubten Lagerscheibe 23 gelagert. Während die Drehachse 13 die Mittelachse der Lagerscheibe 23 bildet, ist die Drehachse 24 schräg oberhalb der Drehachse 13 angeordnet. Bei anderen Ausführungsformen kann die zweite Drehachse auch in beliebiger Position zur Drehachse 13 angeordnet sein. Das freie Ende des Führungsarms 21 steht über die Drehachse 24 in drehbarer Wirkverbindung mit der Greifeinrichtung 6.
Zur weiteren Führung der Greifeinrichtung 6 weist das Gehäuse 7 der Appliziereinheit 5 auf seiner Oberseite einen Tragarm 25 auf, welcher an seinem freien Ende mit einem Bügel 26 verschraubt ist. Dieser Bügel 26 dient zur schwenkbaren Lagerung einer Führungsachse 27, welche von einer Druckfeder 28 umgeben ist und einen Kopf 29 aufweist, der mittels einer Schwenkachse 30 im Bügel 26 schwenkbar gelagert ist. Am Tragarm 19 ist eine Führungshülse 31 zur Aufnahme der Führungsachse 27 schwenkbar gelagert. Dazu weist die Führungshülse 31 eine horizontal verlaufende Schwenkachse 32 auf, die in Ausnehmungen eines am Tragarm 19 befestigten Bügels 33 gelagert ist. Die Führungshülse 31 ist auf der Führungsachse 27 frei verschiebbar und sorgt bei der Schwenkbewegung der Greifeinrichtung 6 für eine Bewegung des Tragarms 19. Durch die Druckfeder 28 wird die Steuerrolle 16 gegen die Steuerkurve 17 gedrückt, um einen optimalen Kontakt mit der Steuerrolle 16 zu gewährleisten. Im Bereich der gut in Fig. 3 erkennbaren Aufweitung der Steuerkurve 17 wird die Steuerstange 14 in radialer Richtung nach außen verschoben und bewirkt eine Anhebung des Viergelenkgetriebes und damit der Greifeinrichtung 6.
In den Figuren 6A bis 6C ist die Appliziereinheit 5 in Seitenansicht dargestellt. Die Bezugszeichen entsprechen hierbei denen aus Fig. 5. Dabei zeigt Fig. 6A die
Greifeinrichtung 6 in seiner höchsten Stellung, die es einnimmt, bevor es von oben kommend ein dem Applikator 1 horizontal zugeführtes Ausgießelement F ergreift, wobei sowohl die Greifeinrichtungen 6 des Applikators 1 als auch die zugeführten Ausgießelemente F im Betrieb des Applikators 1 in konstanter Bewegung sind. Die Steuerkurve 17 weist dabei die größte Tiefe auf.
In Fig. 6B ist die Greifeinrichtung 6 in seiner Aufnahmestellung dargestellt, also zweithöchsten Position, bei der die (nicht näher bezeichneten) Greifarme der
Greifeinrichtung 6 ein Ausgießelement F ergriffen haben. Dazu ist die Tiefe der Steuerkurve 17 ein wenig reduziert. Hier ist die Hochachse der Greifeinrichtung 6 vertikal ausgerichtet, um eine optimale Aufnahme der horizontal zugeführten
Ausgießelemente F zu gewährleisten. Im weiteren Verlauf verjüngt sich die Tiefe der Steuerkurve 17 abermals und die Greifeinrichtung 6 verfährt in seine eigentliche Applizierstellung, wie in Fig. 6C dargestellt. Diese Stellung ist bereits auch schon in den Figuren 2 und 3 gezeigt und gibt die unterste Arbeitsstellung der Greifeinrichtung 6 wieder. Erfindungsgemäß ist die Geometrie des aus Tragarm 19 sowie Führungsarm 21 gebildeten Viergelenkgetriebes so gewählt, dass das Ausgießelement F, wie aus Fig. 2 deutlich hervorgeht, von der Greifeinrichtung 6 beim Absenken derart verschwenkt wird, dass der Befestigungsflansch des Ausgießelements F genau parallel zur geneigten Oberfläche der gezeigten Schräggiebelpackung P verläuft. Dadurch wird eine optimale Verklebung erreicht. Die Hochachse der Greifeinrichtung 6 verläuft hier senkrecht zur Giebelfläche.
Schließlich zeigt Fig. 7 in schematischer Darstellung die Bewegung der
Greifeinrichtungen 6 beim Appliziervorgang. In seiner obersten Position ( ), welcher der Fig. 6A entspricht, senkt sie sich zur Aufnahme eines Ausgießelements F ab und ergreift das Ausgießelement F. Danach bleibt sie zunächst in der Höhe der Aufnahme und benetzt beim horizontalen Transport die Unterseite des Befestigungsflansches des Ausgießelements F mit einem Klebstoff in einer nur angedeuteten Auftragsstation 33. Solche Auftragsstationen sind für sich beispielsweise aus der auf die Anmelderin zurückgehenden DE 100 17 609 AI bekannt.
Danach beginnt die vertikale Verstellung der Greifeinrichtung 6, wobei die Position @ in etwa der Stellung gemäß Fig. 6B entspricht. Die Greifeinrichtung 6 wird nun weiter nach unten verschwenkt bis in ihre unterste
Stellung, in der das Ausgießelement F auf die Giebelfläche der Packung P appliziert wird. Diese Position (3) entspricht der Darstellung in Fig. 6C. Die Greifeinrichtung 6 verbleibt in dieser Applizierstellung im Applikator 1 und presst das Ausgießelement F solange gegen den Packungsgiebel, bis der Klebstoff getrocknet ist. Anschließend gibt sie das Ausgießelement F frei und verfährt wieder in ihre oberste Stellung, um ein weiteres Ausgießelement F aufzunehmen. Dieser Vorgang wiederholt sich bei einer konstanten Drehbewegung des Applikators für jede angebrachte Greifeinrichtung 6 während des Applizierens.
Zur besseren Übersicht wurde in der schematischen Darstellung gemäß Fig. 7 auf eine Schrägstellung von der Greifeinrichtung 6 und Ausgießelement F sowie des
Packungsgiebels der Packungen P verzichtet.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Applizieren von Ausgießelementen (F) auf Packungen (P),
insbesondere Karton/Kunststoff- Verbundpackungen für gießfähige Produkte, mit einem als Rundläufer ausgebildeten Applikator (1), mit einer Mehrzahl daran entlang eines Transportpfades der Packungen (P) angeordneter
Transporteinheiten (2) zur Aufnahme der Packungen (P) und mit einer Mehrzahl jeweils einer Transporteinheit (2) zugeordneter Appliziereinheiten (5), wobei jede Appliziereinheit (5) eine Greifeinrichtung (6) zum Ergreifen eines
Öffnungselements (F) aufweist und wobei die Greifeinrichtung (6) in einer vertikalen Ebene relativ zur zugehörigen Transporteinheit (2) bewegbar ausgeführt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
jede Greifeinrichtung (6) mittels eines Viergelenkgetriebes am Applikator (1) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Viergelenkgetriebe einen Tragarm (19) und einen Führungsarm (21) aufweist, die Greifeinrichtung (6) und Appliziereinheit (5) gelenkig miteinander verbinden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Tragarm (19) und der Führungsarm (21) unterschiedlich lang ausgeführt sind. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Tragarm (19) und der Führungsarm (21) gleich lang ausgeführt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Tragarm (19) und der Führungsarm (21) mittels einer fest mit der
Appliziereinheit (5) verbundenen Lagerscheibe (23) an der Appliziereinheit (5) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Tragarm (19) drehbar an der Appliziereinheit (5) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Appliziereinheit (5) einen Antrieb zur drehenden Betätigung des Tragarms (19) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Antrieb ein drehfest mit dem Tragarm (19) verbundenes Zahnrad (12) und eine korrespondierende Zahnstange (15) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur radialen Verstellung der Zahnstange (15) eine Steuerstange (14) dient, welche fest mit der Zahnstange (15) verbunden oder einstückig mit dieser ausgebildet ist und dass die Steuerstange (14) über ein Kurvengetriebe des Applikators (1) verschiebbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kurvengetriebe eine ortsfeste Steuerkurve (17) aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
am freien Ende der Steuerstange (14) eine Steuerrolle (16) drehbar gelagert angeordnet ist, welche auf der Steuerkurve (17) abrollt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Appliziereinheit (5) eine Führungsachse (27) aufweist, die zur Führung des Tragarms (19) dient.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Tragarm (19) eine Führungshülse (31) zur Aufnahme der Führungsachse (27) aufweist.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 und 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Tragarm (19) mit einer um die Führungsachse (27) angeordneten Feder (28) versehen ist, um die Steuerrolle (16) federbelastet in Richtung auf die
Steuerkurve (17) zu drücken.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 und 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Führungsachse (27) und/oder die Führungshülse (31) gelenkig gelagert sind.
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