夹持和保持具有凸缘和螺旋盖的随后施加在包装件上的分配元件的方法和设备与流程

本发明涉及一种用于夹持和保持分配元件(dispensingelement)的方法和设备，所述分配元件具有凸缘和螺旋盖且用于随后施加在包装件上，所述包装件特别是用于可分配产品的纸板包装件/塑料复合包装件，所述分配元件在对准位置被线性地供应给所述设备，每个分配元件通过夹持装置的夹持钳被分别夹持并且借助于其凸缘被施加在包装件上。

背景技术：

在当前情况下提到“分配元件”时，不应当将其理解为纯粹的分配元件，而是所有类型的可重新密封的打开元件，所述打开元件如今主要同时作为分配元件使用。然而，为了简洁起见，在本申请中仅提及分配元件。

从实践中已知具有多种不同变型的纸板包装件/塑料复合包装件。该复合材料包括由纸板制成的至少一个承载层，以及在每种情况下密封在外部的保护纸板不受潮的聚乙烯层。该复合材料还可以包含用于无菌地填充产品的铝层，以便实现对气体以及光的良好阻挡效果。包装的实际形成和填充以及随后的用于形成包装件的密封在包装机中发生，所述包装机通常也被称为ffs机(形成-填充-密封(form-fill-seal)机)。已知的包装件要么由单独的包装套筒坯料(所谓的坯料)制造，要么由来自辊的包装层压件的产品填充并且仅在包装件制造之后密封和分离。

在随后的步骤中，填充并密封的包装件通常设置有包装辅助件，例如可重新密封的打开和分配元件。这是借助于单独的施加器实现的，完成的包装件必须单独地供应给该施加器。在这种情况下，施加通常在包装件山形墙上的在每种情况下与待施加的分配元件相匹配的预定的薄弱区域(例如所谓的“覆孔(overcoatedhole)”)上进行。

从通用类型的ep1813533a1中已知一种用于将分配元件施加在包装件上的方法和设备，所述方法和设备具有权利要求1或权利要求8的前序部分的所有特征。在这种情况下，首先将线性供应的分配元件传输至施加器的各个站。在已知的设备的情况下，施加器借助于多个夹持装置将分配元件传输至也在线性输送路径上供应至设备的包装件的用于该目的的表面部分。为此，存在用于夹持装置的协调移动，以便移动夹持装置以将分配元件在竖直平面上施加到包装件上的措施。在施加分配元件之后，将包装件移除。

前述设备的缺点在于，借助于施加器的夹持装置上下颠倒地供应的分配元件必须在空间环境中围绕竖直平面中的水平轴线改变其位置。为此，需要施加器的极大的结构高度。

技术实现要素：

从这里开始，本发明的目的是设计和进一步开发引言中提到的方法以及相应的设备，所述方法以及相应的设备用于夹持和保持分配元件(所述分配元件具有凸缘和螺旋盖且用于随后施加到包装件上)，使得具有较低结构高度的施加器即使在较高速度的情况下，也可以可靠地提供包括具有分配元件的倾斜山形墙的包装件，在这种情况下，为施加分配元件而设置的表面部分在相对于水平平面倾斜的平面上延伸。

在具有权利要求1的前序部分的特征的方法的情况下，通过以下步骤实现该目的：

-将每个夹持装置提升至供应的分配元件上方的起始位置，

-将每个具有打开的夹持钳的夹持装置从其最高位置降低至由输送带提供到其下方的分配元件，所述夹持装置和所述输送带的输送速度同步，

-利用打开的夹持钳将分配元件拉到平坦的传输区域，

-通过闭合所述夹持钳来夹持分配元件，

-将每个具有夹持的分配元件的夹持装置在施加位置降低至输送至该具有夹持的分配元件的夹持装置下方的包装件，

-将分配元件压在包装件上达预定时间，以及

-释放施加的所述分配元件并将每个夹持装置提升以接收新供应的分配元件。

根据本发明，实现了将单独供应的分配元件非常精确地并且因此在操作上安全地传输至夹持装置，所述夹持装置甚至在高机器速度下也基本上没有中断地运行。

在具有权利要求8的前序部分的特征的设备的情况下，实现该目的，在于夹持装置以高度可调节的方式布置在设计成旋转机的施加器上，在于每个夹持装置布置在由施加器输送的包装件上方，在于每个夹持装置具有至少两个相应的夹持钳以夹持分配元件，在于分配元件借助于输送带和侧向导轨被供应至传输区域以待由夹持装置接收，以及在于输送带具有多个接合凸轮以接收分配元件并且在于两个供应的配元件之间的距离对应于两个夹持装置之间的距离。根据本发明的结构对于施加器的相对低的空间需求是特别有利的。

根据本发明，分配元件借助于输送带和侧向导轨被供应到传输区域以待由夹持装置接收。通过使用输送带，可以非常精确地将所供应的分配元件加速至夹持装置的速度。

此外，根据本发明，输送带具有多个接合凸轮以接收分配元件，并且两个供应的分配元件之间的距离对应于两个夹持装置之间的距离。由于两个夹持装置之间的距离是通过施加器的结构预先确定的，因此输送带的长度也可以相应地自由选择，而该距离的整倍数始终决定输送带的整个长度。

旋转机被理解为所有的施加器，在这种情况下，待施加并在施加器上输送的分配元件的输送路径沿与由施加器输送的包装件的输送路径大部分相同的路径输送。理想地，这也理解为旋转台，然而，其中术语旋转机也明确地包括这种施加器，在这种情况下，分配元件的输送路径和包装件的输送路径偏离一圆形。

根据本发明的另一教导的特征在于，所供应的分配元件借助于输送带被加速至夹持装置的速度。这样，在施加器的旋转速度和输送带的速度之间始终存在同步。为了所供应的分配元件的实际传输，根据本发明的另一构造提出，在降低每个夹持装置的情况下，打开的夹持钳以正锁定(positive-locking)的方式在旋转盖的区域中接合提供至该打开的夹持钳下方的分配元件。有利地，分配元件优选地在打开的夹持钳的正锁定接合之后从该分配元件的强制引导中释放，并且仅由打开的夹持钳进一步输送。如果分配元件位于平坦的传输区域上，则该分配元件将由夹持钳从其强制引导中释放，并以正锁定且压入配合的方式夹持在螺旋盖的下边缘和凸缘之间的区域中，并通过夹持装置进一步输送。

本发明的另外的教导提出在夹持之后，每个分配元件的凸缘通过用于润湿分配元件的凸缘的施加站利用粘合剂润湿。

然而，可替选地，还提出在夹持之后每个分配元件的凸缘通过用于活化分配元件的凸缘的接触区域的活化站借助于热、uv光等活化。

根据本发明的另一教导，每个夹持装置布置在可绕水平轴线枢转的施加器上。这样，可以总是使夹持装置在竖直平面中以与正好位于其下方的包装件正确对准的方式枢转。

本发明的优选构造提出，夹持装置布置成均匀地分布在施加器的圆周上。这样，可以在施加器的外圆周上容纳尽可能最多的夹持装置。

本发明的另一优选的教导提出，夹持装置在圆形路径上移动，并且侧向导轨设计成使得它们在将分配元件转移至传输区域之前首先将分配元件转移至施加器，直到借助于相应延伸的侧向导轨在圆形路径上将分配元件引导至传输区域，在传输区域，首先侧向导轨结束并且随后输送带也结束。这样，意味着增加了每个分配元件和降低到所述分配元件上方的夹持装置正好定位在彼此之上的时间。这在较高机器速度的情况下尤其重要。

为了分配元件到夹持装置的实际传输，在本发明的另一构造中提出，降低的夹持装置的仍打开的夹持钳在圆形路径的弯曲的侧向导轨的区域中与分配元件接合，并且通过打开的夹持钳与分配元件的螺旋盖接触而将分配元件拉入传输区域，在该传输区域，闭合的夹持钳在螺旋盖的下边缘和凸缘之间的区域中以正锁定且压入配合的方式夹持各个分配元件。为此，当传输区域由滑动表面形成时是特别有利的，其中，分配元件在该滑动表面上沿圆形路径滑动，直到由夹持钳接收。在这种情况下，滑动表面的长度必须仅构造成足够大以使夹持钳固定地保持所包围的螺旋盖。

在本发明的另一优选的构造中提出，用于凸缘上的粘合剂的施加站在输送方向上沿圆形路径布置在形成传输区域的滑动表面之后。例如，施加站可以设计成胶辊，使得在那里的分配元件也可以利用粘合剂均匀地润湿，而凸缘底面朝下。代替施加站，可以可替选地设置活化站，以用于活化已经存在于凸缘或甚至凸缘材料本身上的接合剂。这可以例如借助于加热、uv光等来进行。

根据本发明的另一教导，每个夹持装置的夹持钳可以朝向彼此移动。为此，每个夹持装置优选地具有两个夹持钳，以便保持构造复杂性并且保持小的夹持装置的结构尺寸。

然而，作为线性可移动的解决方案的替选，在本发明的另一构造中，夹持装置的夹持钳也可以朝向彼此是可枢转的。

可以想到不同的技术解决方案作为用于打开和闭合夹持钳的驱动。特别优选地，夹持钳被气动地致动以打开和闭合。但是也可以的是，用于打开和闭合夹持钳的驱动是液压地或机电地进行的。

附图说明

下面借助仅示出优选的示例性实施方式的附图更详细地解释本发明。在附图中：

图1以平面图示出根据本发明的设备，

图2以沿图1中的线ii-ii的竖直截面示出图1的根据本发明的设备，

图3示出根据本发明的设备的一部分，该设备具有供应导轨和用于分配元件的输送带以及两个夹持装置，

图4a以透视图示出图3中的夹持装置和供应导轨，

图4b以平面图示出图3的供应导轨，

图5a和图5b以透视图示出图3的夹持装置的处于不同位置的夹持器，

图5c以平面图示出图5a的夹持器，以及

图6示出在分配元件的接收和施加操作的情况下夹持装置的移动路径的示意图。

具体实施方式

在图1中以平面图示出根据本发明的设备。该设备基本上由施加器1和供应装置if组成，利用该供应装置if将直立填充且密封的并沿图中左侧箭头的方向供应的包装件p分离并供应到施加器1的输送单元2的各个位置。分配元件f也被传输至施加器1，以便通过所述施加器施加至包装件p上。在分配元件f已经被施加至包装件p上之后，在排出装置of中将包装件p再次从施加器1的输送单元2移除并供应以用于其另外的用途。为此，包装件p沿排出装置of的右边缘上的箭头的方向离开根据本发明的设备。根据包装件p的供应装置if和排出装置of的布置预定义的旋转方向在该示例性实施方式中沿顺时针方向延伸，由图1中中间的箭头表示。

图2以沿图1中的线ii-ii的竖直截面示出了图1的根据本发明的设备。为了改善呈现，仅示出了施加器1的一半。可以看出，通过竖直的驱动轴3绕旋转轴线4驱动施加器1。然而，施加器1的驱动也可以间接地执行。

在图1中所示的示例性的并且在这方面优选的实施方式中，被设计为旋转机的施加器1具有二十四个输送单元2以及相应地还具有二十四个施加单元5，施加单元5布置在输送单元2上方。每个施加单元5具有夹持装置6，以便在每种情况下接收待施加的一个分配元件f。在将接合剂相应地施加在包装件p的山形墙表面(该山形墙表面相对于施加器1向外倾斜)上之后，通过夹持元件6施加分配元件f，并将分配元件f压在包装件p的山形墙表面上直到干燥或硬化。

图2示出了处于其施加位置的施加单元5，在该施加位置中，夹持装置6将接收的分配元件f压在输送单元2中所夹持的包装件p的山形墙表面上。根据本发明，夹持装置6借助于四连杆机构布置在施加单元5上，稍后将对该四连杆机构进行进一步详细地说明。

在所示的示例性实施方式中，每个施加单元5具有壳体7，该壳体7在顶部处固定在支承盘8上，该支承盘8布置在施加器1的上部区域中，其中在所示的且在该方面优选的示例性实施方式中，该支承盘8以抗扭(torque-proof)的方式连接至施加器1的驱动轴3。壳体7在下面被支撑在旋转边框9上，该旋转边框9绕施加器1的支撑环10同轴地布置。支撑环10连接至用于调节输送单元2的调节装置。如将在下面进一步详细说明的，旋转边框9和支撑环10都设计成两部分，并且因此包围共同的轴承11。这样，夹持装置6的位置可以相对于位于夹持装置6下方的输送单元2的位置沿圆周方向在预定的限制范围内更改，以便使待施加的分配元件f最佳地对准其在包装件山形墙上的施加位置。

在壳体7的内部中，可以看到齿轮12，该齿轮12可绕水平延伸的旋转轴线13旋转。位于齿轮12的下部区域中的齿啮合至固定地布置在控制杆14上的齿条15的齿中。控制杆14的自由端具有可旋转地布置的控制辊16，该控制辊16在控制曲线部17上滚动。控制曲线部17固定在施加器1的固定承载盘18上。为了使控制辊16总是以固定接触的方式在控制曲线部17上滚动，施加单元5设计成由弹簧(未详细示出)进行弹簧承载，该弹簧经由齿轮12间接地作用在控制杆14上。

图3示出了根据本发明的设备的被设计为螺旋输送机24的分离装置的区域中的竖直截面。可以看出，螺旋输送机24的圆柱形结构具有螺纹，该螺纹形成接合凹槽25，使得在每种情况下一个分配元件f在接合凹槽25中输送，并且这些分配元件f在由导轨19侧向界定的凸轮带20上的正确点处传输，在每种情况下凸轮带20在相应的距离处具有一对凸轮20a，该一对凸轮20a垂直于输送方向而向外突出，分配元件f在所述凸轮中被输送至传输区域，在该传输区域，分配元件f被传输至施加器a的夹持装置6。凸轮带20在其与分配元件f接触的区域中经由滑动导轨21被引导，并且绕偏转辊22和张力辊23被引导。在所示的且在该方面优选的示例性实施方式中，每个夹持装置6在其下端处具有驱动壳体27和两个夹持钳26，这在下面更详细地描述。

从图4a可以特别清楚地看出分配元件f到夹持装置6的传输。由于夹持装置6布置在设计为旋转机的施加器1(未示出)的外侧，因此夹持装置6在圆形路径上移动，而分配元件f线性地接近传输区域，如先前针对图3所述的。在这里，为了实现特别可靠的传输，从图4a可以看出，侧向导轨19在其末端之前不远，使引导路径朝着施加器(未示出)偏转，直到分配元件f已经正好到达夹持装置6的圆形路径上，然后将分配元件f通过导轨19沿该圆形路径精确地引导至夹持装置6的端部。为此，两个接合凸轮20a之间的间隔距离略大于分配元件f的凸缘，使得所述分配元件可以在偏转的导轨19的区域中垂直于凸轮带20的输送方向自由地移动。

为了更好地说明，在图4b中以没有夹持装置的平面图示出了导轨19的末端区域和邻接的传输区域。首先以虚线的方式利用附图标记tp在此处相对于夹持钳的中点画出已经描述过的夹持装置6的圆形路径tp。还可以看出，直的导轨19在传输区域之前的第一部分i中具有分配元件沿施加器(未示出)的方向的偏转并且因此具有圆形路径tp的偏转，直到分配元件的中点正好位于圆形路径tp上。从那里，通过导轨19的相应构造，分配元件f的进一步输送正好在圆形路径tp上开始，如部分ii所示。导轨19在其末端处被抓持在区域19a中并且通过传输区域的滑动表面21。同时，如从图3中已经知道的，输送带20向下下降，使得在部分ii之后，分配元件f的输送仅通过降低到分配元件上方的夹持装置6进行。滑动表面21设计成使得有足够的时间可用以闭合夹持装置的夹持钳(未示出)。

在图5a至5c中更详细地示出每个夹持装置的核心部件。图5a和5b示出处于其闭合和打开位置的夹持钳26a和26b。在所示的示例性的且在该方面优选的实施方式中，夹持钳26a和26b可朝向彼此线性地移动。为此，每个夹持装置首先具有壳体27，夹持钳26a和26b的安装件容纳在该壳体27中。为此，壳体27在其端部具有向下伸出的两个支部27a和27b，并且在夹持钳26a的壳体侧的端部上设置有轴承座28a，以及在夹持钳26b上设置有相应的轴承座28b。在这种情况下，轴承座28a固定地连接至导向轴29，而轴承座28b固定地连接至导向轴30。导向轴29首先在相应的轴承31中被引导至壳体27的两个支部27a和27b，如特别地可以从图5c中推断出的。由于导向轴29也延伸穿过轴承座28b，并且导向轴30也延伸穿过轴承座28a，因此这些轴承座还设置有相应的轴承31。

为了使夹持钳26a和26b的中点现在始终正好位于圆形路径tp的正确点(该正确点对于后续施加是最佳的)，在两个导向轴29和30之间设置小齿轮32。此外，优选地，导向轴29和导向轴30在每种情况下至少在彼此面对的侧上设置有齿条，使得小齿轮32的齿可以与齿条的齿(未示出)互锁并且以这种方式实现夹持器的打开运动和闭合运动的同步。

最后，图6以示意图示出夹持装置6在施加操作的情况下的移动。在夹持装置6的最高位置(位置①，夹持钳26a和26b打开)中，夹持装置6降低以接收提供到该夹持装置下方的分配元件f，并首先包围分配元件f的螺旋盖以确保其输送在强制引导之后在传输区域进行。在这种情况下，夹持钳26a和夹持钳26b闭合并且分配元件f以正锁定且压入配合的方式被夹持在螺旋盖和凸缘之间的凹槽中，如位置②所示。此后，夹持装置6最初保持在传输区域的高度处，并且在进一步输送的情况下，在施加站33(仅示意)中利用粘合剂润湿分配元件f的紧固凸缘的底面。这种施加站例如从追溯到申请人的de10017609a1是单独已知的。

此后，夹持装置6的竖直枢转沿位于夹持装置6下方的包装件p的方向开始。在这里，首先示出在中间位置的稍微较深的位置③。现在，夹持装置6进一步向下枢转到其最低位置，在该最低位置中，分配元件f施加在包装件p的山形墙表面上，该最低位置如位置④所示。夹持装置6保持在施加器1中的该施加位置，并将分配元件f压在包装件的山形墙上，直到粘合剂干燥。然后，夹持装置6释放分配元件f并移动回至其最高位置，即位置①，以便在施加器1旋转之后接收另一个分配元件f。在施加操作过程中，对于每个附接的夹持装置6，在施加器1持续旋转移动的情况下重复此操作。

为了更好的概览，在图6的示意图中已经省去了夹持装置6和分配元件f的倾斜位置以及包装件p的包装件山形墙。此外，为了简化起见，夹持钳26a和夹持钳26b被表示为绕竖直轴线90°枢转，以便能够显示出夹持钳26a和夹持钳26b的最初打开位置和随后闭合位置。