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.