DE112015000798T5

DE112015000798T5 - Applikationseinheit und Verfahren zum Applizieren einer Wand auf einen Hohlkörper in einem Fertigungsverfahren zur Herstellung einer Getränkekapsel

Info

Publication number: DE112015000798T5
Application number: DE112015000798.9T
Authority: DE
Inventors: Luca Cavazza; Sauro Uccellari; Umberto Zanetti; Andrea Biondi
Original assignee: GD SpA
Current assignee: GD SpA
Priority date: 2014-02-13
Filing date: 2015-02-13
Publication date: 2016-12-29
Also published as: WO2015121838A3; US20160355286A1; WO2015121838A2; US10279938B2

Abstract

Einheit (10; 12) und Verfahren zum Applizieren einer Wand (3; 4) auf einen Hohlkörper (2) in einem Fertigungsverfahren zur Herstellung einer Getränkekapsel (1). Vorgesehen sind: ein Dichtungsförderer (13; 54), der entlang eines Siegelwegs vorrückt; ein Dichtkopf (15; 56), der von dem Dichtungsförderer (13; 54) gefördert wird und der eine Greifeinrichtung (16; 57) zum Ergreifen der Wand (3; 4) abstützt und eine Halteeinrichtung (17; 58), die geeignet ist, den Hohlkörper (2) zu halten; eine erste Zuführstation (18; 59) zum Zuführen der Wand (3; 4) zu dem Versiegelungskopf (15; 56), so dass die Wand (3; 4) durch die Greifeinrichtung (16; 57) ergriffen ist; und eine zweite Zuführstation (19; 60), die entlang des Siegelwegs stromabwärts der ersten Zuführstation (18; 59) zur Zuführung des Hohlkörpers (2) zu dem Dichtkopf (15; 56) angeordnet ist, so dass der Hohlkörper (2) mit der durch die Greifeinrichtung (16; 57) ergriffenen Wand (3; 4) gekoppelt ist und von der Halteeinrichtung (17; 58) gehalten ist.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine und ein Verfahren zum Applizieren einer Wand auf einen Hohlkörper in einem Fertigungsverfahren zur Herstellung einer Getränkekapsel.
Die vorliegende Erfindung findet eine vorteilhafte Anwendung bei der Herstellung von Kaffeekapseln, auf die sich die folgende Beschreibung ausdrücklich bezieht, ohne dabei ihre Allgemeingültigkeit zu verlieren.
STAND DER TECHNIK
Eine Kaffeekapsel umfasst einen Hohlkörper mit einer konisch erweiterten Form (d. h. mit einem kegelstumpfförmigen Querschnitt), der eine Dosis von Kaffeepulver enthält, am Boden durch eine scheibenförmige Bodenwand und an der Oberseite durch eine scheibenförmige Deckwand geschlossen ist. Bei der Verwendung wird die untere und/oder die obere Wand perforiert, um unter Druck dem Inneren der Kapsel heißes Wasser zuzuführen, das durch Vermischen mit dem Kaffeepulver Kaffee erzeugt. Um die Herstellung des Hohlkörpers zu vereinfachen, ist neuerdings vorgeschlagen worden, den Hohlkörper zunächst frei von sowohl der Bodenwand als auch der Deckwand herzustellen und dann während der Herstellung der Kapsel sowohl die Bodenwand als auch die Deckwand auf den Hohlkörper zu applizieren (Beispiele der Kapsel sind in den Patentanmeldungen EP 1892199 A1 und EP 2465792 A2 zur Verfügung gestellt). Insbesondere wird eine Boden- oder Deckwand auf den Hohlkörper appliziert, bevor der Hohlkörper mit dem Kaffeepulver befüllt wird, während die andere Boden- oder Deckwand nach dem Befüllen des Hohlkörpers mit dem Kaffeepulver auf den Hohlkörper appliziert wird. Die Herstellung von Kapseln, bei denen der Hohlkörper zunächst sowohl von der Bodenwand als auch von der Deckwand frei ist, erfolgt derzeit jedoch mit ineffizienten Verpackungsmaschinen (d. h. langsam, also mit geringer Produktivität) und ineffektiv (d. h. nicht in der Lage ein hochwertiges Endprodukt zu garantieren). In 6 der Patentanmeldung FR 2229612 A1 ist eine Applikationseinheit zum Applizieren einer Wand 0 auf einen Hohlkörper FD dargestellt, Folgendes umfassend: einen Dichtungsförderer 83, der entlang einem Siegelweg vorrückt; eine Mehrzahl von Dichtungsköpfen 87, die jeweils durch den Dichtungsförderer 83 getragen sind und eine Greifeinrichtung 88 zum Ergreifen der Wand 0 abstützen; einen Zuführförderer 2 (besser dargestellt in 2), der durch zwei gegenüberliegende Förderbänder 3a und 3b definiert ist, und eine Vielzahl von Sitzen 10 unterstützt (die jeweils durch zwei miteinander gekoppelte Schalen 10a und 10b definiert sind und durch entsprechende Förderbänder 3a) und 3b) gefördert werden, die zum Bringen der Hohlkörper FD geeignet sind; eine erste Zuführstation 25, um jede Wand 0 dem entsprechenden Dichtkopf 87 zuzuführen, so dass die Wand 0 durch die Greifeinrichtung 88 ergriffen wird; und eine zweite Zuführstation 21 um jeden Hohlkörper FD dem entsprechenden Sitz 10 zuzuführen. Jeder Dichtkopf 87 umfasst ein Dichtglied (implizit beschrieben), das zusammen mit dem Dichtkopf 87 bewegbar ist zwischen einer Ruhestellung, in der das Dichtglied von dem durch den entsprechenden Sitz 10 getragenen Hohlkörper FD gelöst ist, und einer Arbeitsstellung, in der das Dichtglied gegen den durch den entsprechenden Sitz 10 getragenen Hohlkörper FD drückt. Es ist wichtig anzumerken, dass in der Patentanmeldung FR 2229612 A1 keiner der Versiegelungsköpfe 87 in irgendeiner Weise den Hohlkörper FD abstützt, der stattdessen in einem entsprechenden Sitz 10 eines anderen Förderers 2 aufgenommen ist; Des Weiteren umfasst jeder Dichtkopf 87 eine Positionierrippe 75, die im Einsatz in einen Schlitz 49a, 49b eines entsprechenden Sitzes 10 eingeführt wird, der zur Sicherstellung einer korrekten Kupplung zwischen dem Dichtkopf 87 und dem Sitz 10 den Hohlkörper FD trägt. Selbst die in der Patentanmeldung FR 2229612 A1 beschriebene Applikationseinheit ist nicht sehr effizient (d. h. langsam, mit geringer Produktivität) und ist nicht sehr effektiv (d. h. nicht in der Lage, ein qualitativ hochwertiges Endprodukt zu gewährleisten).
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Applikationseinheit und ein Verfahren zum Applizieren einer Wand auf einen Hohlkörper in einem Produktionsprozess einer Getränkekapsel bereitzustellen, wobei die Maschine und das Verfahren es ermöglichen, eine hohe Produktivität zu erreichen und zugleich einfach und kostengünstig herzustellen sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden eine Applikationseinheit und ein Verfahren zum Applizieren einer Wand auf einen Hohlkörper in einem Herstellungsprozess einer Getränkekapsel bereitgestellt, wie in den beigefügten Ansprüchen beansprucht.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die eine nicht einschränkende Ausführungsform veranschaulichen, wobei:
die 1 und 2 zwei Explosionsdarstellungen einer Getränkekapsel aus unterschiedlichen Perspektiven sind;
die 3 und 4 zwei aus unterschiedlichen Perspektiven gesehene schematische Darstellungen einer Verpackungsmaschine sind, die gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wird und die geeignet ist, die Getränkekapsel der 1 und 2 herzustellen;
die 5 eine schematische Vorderansicht der Verpackungsmaschine der 3 und 4 ist;
die 6 eine schematische Perspektivansicht einer Applikationseinheit für eine Deckwand der Verpackungsmaschine der 3 und 4 ist;
die 7 eine schematische Vorderansicht einer ersten Zuführstation der Applikationseinheit der 6 ist;
die 8 eine schematische Vorderansicht einer zweiten Zuführstation der Applikationseinheit der 6 ist;
die 9 eine schematische Perspektivansicht eines Teils eines Siegelrades der Applikationseinheit der 6 ist;
Die 10 bis 13 vier schematische Vorderansichten eines Dichtkopfes der Dichtscheibe der 9 in vier verschiedenen Arbeitsschritten sind;
Die 14 eine Ansicht und Draufsicht auf einen Dichtkopf der Dichtscheibe der 9 ist;
Die 15 eine schematische Perspektivansicht eines Teils eines Steuerrades der Applikationseinheit der 6 ist;
Die 16 bis 19 vier schematische Draufsichten einer Fülleinheit der Verpackungsmaschine der 3 und 4 sind;
Die 20 eine schematische Perspektivansicht einer Applikationseinheit für eine Bodenwand der Verpackungsmaschine der 3 und 4 ist;
Die 21 eine schematische Vorderansicht einer Zuführstation der Applikationseinheit der 20 ist;
die 22 eine schematische Perspektivansicht eines Teils eines Siegelrades der Applikationseinheit der 20 ist und
Die 23 eine schematische Perspektivansicht eines Teils eines Steuerrades der Applikationseinheit der 20 ist.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
In den 1 und 2 bezeichnet die Ziffer 1 eine wegwerfbare (d. h. Einweg-)Getränkekapsel als Ganze. Die Kapsel 1 umfasst einen Hohlkörper 2, der eine Dosis des Produkts zur Zubereitung des Getränks enthält, am Boden durch eine scheibenförmige Bodenwand 3 und an der Oberseite durch eine Deckwand 4 geschlossen ist, die scheibenförmig (und kleiner als die Bodenwand 3) ist.
Das in der Kapsel 1 enthaltene Produkt kann in Form von Pulver, Granulat, Blättern, oder sogar in flüssiger oder halbflüssiger Form vorliegen.
Im vorliegenden Beispiel enthält die Kapsel 1 Kaffeepulver (Instantkaffee) oder gemahlenen Kaffee.
Der Hohlkörper 2 hat am Boden eine kreisförmige Öffnung 5, die von einem ringförmigen Rand 6 umgeben und von der Bodenwand 3 verschlossen ist, die an dem ringförmigen Rand 6 anliegt und gegen diesen selbst abgedichtet ist, und hat eine obere kreisförmige Öffnung 7, die von einem ringförmigen Rand 8 umgeben und von der Deckwand 4 verschlossen ist, die an dem ringförmigen Rand 8 selbst anliegt und gegen diesen selbst abgedichtet ist.
Bei der Verwendung wird die Bodenwand (3) und/oder die Deckwand (4) perforiert, um dem Inneren der Kapsel 1 unter Druck stehendes heißes Wasser zuzuführen, das durch Vermischen mit dem Kaffeepulver den Kaffee erzeugt. Der Hohlkörper 2 wird frei von sowohl der Bodenwand 3 als auch der Deckwand 4 hergestellt; beide Wände 3 und 4 werden während der Herstellung der Kapsel 1 an den Hohlkörper 2 appliziert (insbesondere heißgesiegelt). Insbesondere wird die Bodenwand 3 an dem Hohlkörper 2 appliziert (heißgesiegelt), bevor der Hohlkörper 2 mit dem Kaffeepulver befüllt wird, während die Deckwand (4) oder die Bodenwand an dem Hohlkörper 2 appliziert (heißgesiegelt) wird, nachdem der Hohlkörper 2 mit dem Kaffeepulver befüllt wurde.
In den 3, 4 und 5 bezeichnet die Ziffer 9 eine Verpackungsmaschine für die Herstellung der Kaffeekapseln 1 als Ganze.
Wie in den 3, 4 und 5 dargestellt, umfasst die Verpackungsmaschine 9 eine Applikationseinheit 10, in der jeder Hohlkörper 2 an die entsprechende Bodenwand 3 appliziert wird, eine Fülleinheit 11 in der jedem Hohlkörper 2 eine entsprechende Menge des Produkts (d. h. Kaffeepulver) zugeführt wird, und eine Applikationseinheit 12 in der jeder Hohlkörper 2 an der entsprechenden Deckwand 4 appliziert wird.
Wie in 6 dargestellt, umfasst die Applikationseinheit 10 ein Siegelrad 13, das vertikal angeordnet ist, um eine horizontale Drehachse 14 drehbar gelagert und geeignet ist, sich mit kontinuierlicher Bewegung (d. h. mit konstanter Geschwindigkeit) um die Drehachse 14 selbst zu drehen, um zyklisch entlang eines kreisförmigen Siegelwegs vorzurücken. Die Dichtungsscheibe 13 stützt eine Vielzahl von Dichtköpfen 15 ab, von denen jeder geeignet ist, eine entsprechende Bodenwand 3 und einen entsprechenden Hohlkörper 2 zum Koppeln und Versiegeln der Bodenwand 3 an dem Hohlkörper 2 aufzunehmen. Wie in 9 dargestellt, stützt jeder Dichtkopf 15 eine Greifeinrichtung 16 zum Ergreifen der Bodenwand 3 und eine Halteeinrichtung 17, die geeignet ist, den Hohlkörper 2 zu halten.
Wie in 6 dargestellt, umfasst die Applikationseinheit 10 eine Zuführstation 18, die nahe dem Siegelrad 13 angeordnet ist, um den entsprechenden Dichtköpfen 15 die Bodenwände 3 aufeinanderfolgend zuzuführen, so dass jede Bodenwand 3 von der Greifeinrichtung 16 der entsprechenden Dichtungsköpfe 15 ergriffen wird. Die Applikationseinheit 10 umfasst außerdem eine Zuführstation 19, die in der Nähe des Siegelrades 13 entlang des Siegelwegs stromabwärts von der Zuführstation 18 zum aufeinanderfolgenden Zuführen der Hohlkörper 2 zu den entsprechenden Dichtköpfen 15 angeordnet ist, so dass jeder Hohlkörper 2 mit der entsprechenden von der Greifeinrichtung 16 ergriffenen Bodenwand 3 gekoppelt und durch die Halteeinrichtung 17 des entsprechenden Dichtkopfes 15 gehalten wird. Die Applikationseinheit 10 umfasst ein Steuerrad 20, das vertikal angeordnet ist, um eine horizontale Drehachse 21 (und parallel zu der Drehachse 14) drehbar gelagert und geeignet ist, sich mit kontinuierlicher Bewegung (d. h. mit konstanter Geschwindigkeit) um die Drehachse 21 selbst zu drehen, um zyklisch entlang einer kreisförmigen Steuerbahn vorzurücken. Das Steuerrad 20 ist unmittelbar stromabwärts des Siegelrades 13 angeordnet und empfängt von dem Siegelrad 13 selbst nacheinander die Hohlkörper 2 der entsprechenden Bodenwand 3; Die Funktion des Steuerrades 20 besteht darin, die Dichtheit (leckdicht) der Dichtung zwischen jedem Hohlkörper 2 und der entsprechenden Bodenwand 3 zu überprüfen. Wie in 15 dargestellt, stützt das Steuerrad 20 eine Vielzahl von Steuerköpfen 22, von denen jeder eine Halteeinrichtung 23 zum Halten des entsprechenden Hohlkörpers 2 und ein Steuerglied 24 umfasst, das geeignet ist, die Hohlkörper 2 zu koppeln, um die Dichtheit der Abdichtung zwischen dem Hohlkörper 2 und der Bodenwand 3 zu überprüfen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist jeder Steuerkopf 22 an dem Steuerrad 20 bezogen auf das Steuerrad 20 selbst um eine Drehachse, die parallel zu und beabstandet von der Drehachse 21 verläuft, drehbar angelenkt; die jeweilige Bewegung zwischen jedem Steuerkopf 22 und dem Steuerrad 20 ermöglicht es, dem Steuerkopf 22 zu den Zeitpunkten, zu denen der Steuerkopf 22 den entsprechenden Hohlkörper 2 aufnimmt oder übergibt, eine bestimmte Ausrichtung aufzuprägen. Wie in den 9 bis 13 dargestellt, umfasst jeder Dichtkopf 15 ein Dichtglied 25, das eine Ringform aufweist, die Greifeinrichtung 16 umgibt, und radial (also senkrecht zur Drehachse 14) bewegbar ist zwischen einer Ruhestellung (dargestellt in den 9 bis 12) in der das von der Bodenwand 3 gelöste Dichtglied 25 durch die Greifeinrichtung 16 ergriffen wird, und einer Arbeitsstellung (dargestellt in 13), in der das Dichtglied 25 die durch die Greifeinrichtung 16 ergriffene Bodenwand 3 von der dem Hohlkörper 2 gegenüberliegenden Seite kontaktiert (mit anderen Worten befindet sich die Bodenwand 3 in der Mitte zwischen dem Hohlkörper 2 auf der einen Seite und dem Dichtglied 25 auf der anderen). Vorzugsweise wird jedes Dichtglied 25 radial bewegt (wie oben beschrieben) durch die von einem elektrischen Linearmotor des ”Schwingspulentyps” erzeugte Bewegung; durch den Einsatz des elektrischen Linearmotors ist es möglich, sowohl die Position des Dichtglieds 25 als auch den Schub (Druck), den das Dichtglied 25 während des Abdichtens ausübt, mit äußerster Präzision zu steuern. Auf diese Weise kann der Schub (Druck), den das Dichtglied 25 während des Abdichtens erzeugt, zur Anpassung des Schubs (Drucks) an die Art des abzudichtenden Materials eingestellt werden. Das Dichtglied 25 wird ständig durch eine in seinem Inneren eingebettete Heizeinrichtung (in der Regel ein oder mehrere Wärmewiderstände) erwärmt, die stets auf einer vorgegebenen Siegeltemperatur (in der Regel abhängig von der Art des abzudichtenden Materials und gegebenenfalls von der effektiven Arbeitsgeschwindigkeit der Verpackungsmaschine 9) zu halten ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Halteeinrichtung 17 an dem Dichtglied 25 auf der der Bodenwand 3 gegenüberliegenden Seite so angeordnet, dass die Bodenwand 3 und der entsprechende Abschnitt des Hohlkörpers 2 zwischen dem Dichtglied 25 und der Halteeinrichtung 17 ergriffen werden, wenn das Dichtglied 25 in die Arbeitsstellung (dargestellt in 13) bewegt wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Halteeinrichtung 17 zwei Klemmbacken 26, die sich gegeneinander bewegen können zwischen einer Ruhestellung (dargestellt in den 9 bis 11 und 14), in der die beiden Klemmbacken 26 voneinander getrennt sind und ermöglichen, dass der Hohlkörper 2 sich radial zu dem Dichtkopf 15 bewegt, und einer Haltestellung (dargestellt in den 12 und 13), in der die beiden Klemmbacken 26 nahe aneinander sind und den Hohlkörper 2 in Eingriff nehmen, indem sie verhindern, dass der Hohlkörper 2 selbst sich bezogen auf den Dichtkopf 15 bewegt. Mit anderen Worten, die beiden Klemmbacken 26 jeder Halteeinrichtung 17 wirken wie eine Klemme zum Einklemmen eines entsprechenden Hohlkörpers 2. Jede Klemmbacke 26 hat einen zentralen halbkreisförmigen Hohlraum 27, der die Form des Hohlkörpers 2 negativ nachbildet, um sich zusammenzuziehen, ohne den Hohlkörper 2 selbst erkennbar zu verformen. Gemäß einer in den 10 bis 13 dargestellten bevorzugten Ausführungsform umfasst jede Greifeinrichtung 16 ein Saugnapfelement 28 (starr oder zumindest teilweise elastisch), das mit einer Saugquelle verbindbar ist; offensichtlich wird das Ansaugen mittels des Saugnapfelements 28 der entsprechenden Halteeinrichtung 16 aktiviert, wenn – und nur wenn – es erforderlich ist, eine Bodenwand 3 zu halten.
Die beiden Klemmbacken 26 sind in einer Ebene parallel zur Lageebene des Saugnapfelements gegeneinander bewegbar. Vorzugsweise ist die jeweilige Annäherungs- und Entfernungsbewegung der Klemmbacken 26 eine Translationsbewegung in der oben erwähnten Ebene. Im nachfolgenden Beispiel wird die Applikation einer Bodenwand 3 auf einen entsprechenden Hohlkörper 2 mit Bezug auf das in den 9 bis 13 Gezeigte beschrieben.
Aufgrund der kontinuierlichen Bewegung des Siegelrades 13 durchläuft ein entsprechender Dichtkopf 15 zunächst die Zuführstation 18, von der er die Bodenwand 3 aufnimmt; die Bodenwand 3 wird von der Greifeinrichtung 16 in Eingriff genommen, welche die Bodenwand 3 selbst ergreift und verriegelt (9). Aufgrund der kontinuierlichen Bewegung des Siegelrades 13 durchläuft der Dichtkopf 15 anschließend die Zuführstation 19, von der er den Hohlkörper 2 aufnimmt; der Hohlkörper 2 wird durch die Halteeinrichtung 17 in Eingriff genommen, die durch Bewegen der Klemmbacken 26 von der nicht aktiven Stellung (in den 10 und 11 dargestellt) in die Haltestellung (in 12 dargestellt) den Hohlkörper 2 selbst ergreift und verriegelt (10, 11 und 12).
An diesem Punkt wird, während der Dichtkopf 15 sich aufgrund der kontinuierlichen Bewegung des Siegelrades 13 weiter entlang des Siegelwegs bewegt, das Dichtglied 25 aus der Ruhestellung (veranschaulicht in den 9 bis 12) in die Arbeitsstellung (veranschaulicht in 13) bewegt, um eine Ringdichtung zwischen dem Rand der Bodenwand 3 und dem Rand 6 des Hohlkörpers 2 auszuführen; Insbesondere werden der Rand der Bodenwand 3 und der Rand 6 des Hohlkörpers 2 auf einer Seite durch das Dichtglied 25 und auf der gegenüberliegenden Seite durch die Halteeinrichtung 17 eingeklemmt, die als Gegenstück dient zu dem Dichtglied 25 (das dann hohen Druck ausüben kann, der die Durchführung des Heißsiegelns fördert und beschleunigt). Sobald die Abdichtung zwischen der Bodenwand 3 und dem Hohlkörper 2 abgeschlossen ist, wird das Dichtglied 25 in die Ruhestellung zurückgebracht (veranschaulicht in den 9 bis 12) und bewegt sich von der Bodenwand 3 weg, und der mit der Bodenwand 3 versehene Hohlkörper 2 wird in einer zwischen den beiden Rädern 13 und 20 definierten Übergabestation 29 (dargestellt in der 6) von dem Dichtkopf 15 des Siegelrades 13 an einen entsprechenden Steuerkopf 22 des Steuerrades 20 übergeben. Offensichtlich geben an der Übergabestation 29 sowohl die Greifeinrichtung 16 als auch die Halteeinrichtung 17 die Bodenwand 3 beziehungsweise den Hohlkörper 2 frei, um deren Übergabe von dem Dichtkopf 15 des Siegelrades 13 an einen entsprechenden Steuerkopf 22 des Steuerrade 20 zu ermöglichen; insbesondere stoppt die Greifeinrichtung 16 an der Übergabestation 29 den Ansaugvorgang mittels des Saugnapfelements 28, während die Halteeinrichtung 17 an der Übergabestation 29 die Klemmbacken 26 in die nicht aktive Stellung (veranschaulicht in den 9 bis 11 und 14) bewegt.
Zusammenfassend wird im Betrieb jedes Dichtglied 25 an den Zuführstationen 18 und 19 in der Ruhestellung (veranschaulicht in den 9 bis 12) gehalten und wird stromabwärts von der Zuführstation 19 in die Arbeitsstellung (dargestellt in 13) bewegt. Zudem werden die Klemmbacken 26 der Halteeinrichtung 17 in die Ruhestellung bewegt (veranschaulicht in den 9 bis 11 und 14) wenn der Hohlkörper 2 in den Dichtkopf 15 eintritt bzw. aus diesem austritt und werden in die Haltestellung (veranschaulicht in den 12 und 13) bewegt, wenn der Hohlkörper 2 in dem Dichtkopf 15 aufgenommen ist.
Wie in 7 dargestellt, umfasst die Zuführstation 18 ein Zuführrad 30, das vertikal angeordnet ist, um eine horizontale Drehachse 31 (und parallel zu der Drehachse 14) drehbar gelagert und geeignet ist, sich mit kontinuierlicher Bewegung (oder mit konstanter Geschwindigkeit) um die Drehachse 31 selbst zu drehen, um zyklisch entlang einer kreisförmigen Zuführbahn vorzurücken. das Zuführrad 30 stützt eine Anordnung von Sauggreifköpfen 32 ab, von denen jeder geeignet ist, eine entsprechende Bodenwand 3 zu halten, und ist an dem Zuführrad 30 bewegbar so montiert, dass es sich gegenüber dem Zuführrad 30 selbst bewegt; die Bewegung zwischen jedem einzelnen Sauggreifkopf 32 und dem Zuführrad 30 ermöglicht es, in dem Moment, in dem der Sauggreifkopf 32 die entsprechende Bodenwand 3 aufnimmt oder übergibt, dem Sauggreifkopf 32a jeweils eine bestimmte Ausrichtung aufzuprägen.
Gemäß einer in 7 dargestellten bevorzugten (aber nicht verbindlichen) Ausführungsform, ist jeder Greifkopf 32 mit dem Zuführrad 30 unter Zwischenschaltung eines Gelenkparallelogramms 33 verbunden, das die Bewegung des Sauggreifkopfs 32 gegenüber dem Zuführrad 30 bestimmt. Jedes Gelenkparallelogramm 33 umfasst eine Stange 34, die um eine zu der Drehachse 31 parallele Drehachse 35 drehbar an einem Ende des Zuführrads 30 angelenkt ist, der Stange 34 gegenüberliegend und parallel zu dieser eine Stange 36, eine Stange 37, welche die Stange 34 an dem an dem Zuführrad 30 angelenkten Ende der Stange 34 mit der Stange 36 verbindet, und der Stange 37 gegenüberliegend und parallel zu dieser eine (L-förmige) Stange 38, die den Sauggreifkopf 32 abstützt. Wie in 6 dargestellt, umfasst die Zuführstation 18 eine Schneideinrichtung 39, die geeignet ist, die Bodenwände 3 nacheinander von einem endlosen Kunststoffmaterialband 40 abzuschneiden, das von einer Spule abgewickelt wird (gezeigt in den 1, 2 und 3). Die Schneideinrichtung 39 ist neben dem Zuführrad 30 angeordnet und wirkt selbst mit dem Zuführrad 30 zusammen; insbesondere ist jeder Sauggreifkopf 32 geeignet, unmittelbar bevor die Schneideinrichtung 39 das endlosen Materialband 40 schneidet, um die entsprechende Bodenwand 3 abzutrennen, auf der zur Schneideinrichtung 39 gegenüberliegenden Seite an dem endlosen Kunststoffmaterialband 40 anzuliegen, um der Schneidwirkung entgegenzuwirken und um die Bodenwand 3 zu halten, sobald die Bodenwand 3 von dem endlosen Materialband 40 abgetrennt worden ist. Gemäß einer in 6 dargestellten bevorzugten Ausführungsform, ist stromabwärts der Schneideinrichtung 39 ein Shredder 41 angeordnet, der den verbleibenden Teil des endlosen Materialbandes 40 schreddert, sobald die Bodenwände 3 abgeschnitten worden sind.
Im Betrieb und wie in 7 dargestellt, bringt die kontinuierliche Drehung des Zuführrades 30 um die Drehachse 31 jeden Sauggreifkopf 32 dazu, eine entsprechende Bodenwand 3 der Schneideinrichtung 39 aufzunehmen (während des Aufnehmens der Bodenwand 3 bewegt sich der Sauggreifkopf 32 bezogen auf das Zuführrad 30 zum Koppeln mit der Schneideinrichtung 39), und um anschließend die Bodenwand 3 an einen entsprechenden Dichtkopf 15 zu übergeben (während der Übergabe der Bodenwand 3, bewegt sich der Sauggreifkopf 32 bezogen auf das Zuführrad 30 zum Koppeln mit dem Dichtkopf 15). Wie in 8 dargestellt, umfasst die Zuführstation 19 ein Zuführrad 42, das vertikal angeordnet ist, um eine horizontale Drehachse 43 (und parallel zu der Drehachse 14) drehbar gelagert und geeignet ist, sich mit kontinuierlicher Bewegung (oder mit konstanter Geschwindigkeit) um die Drehachse 43 selbst zu drehen, um zyklisch entlang einer kreisförmigen Zuführbahn vorzurücken. Das Zuführrad 42 stützt eine Anordnung von Sauggreifköpfen 44 ab, von denen jeder geeignet ist, einen entsprechenden Hohlkörper 2 zu halten und ist an dem Zuführrad 42 bewegbar so montiert, dass er sich gegenüber dem Zuführrad 42 selbst bewegt; die jeweilige Bewegung zwischen jedem Greifkopf 44 und dem Zuführrad 42 ermöglicht es, dem Greifkopf 44 zu den Zeitpunkten, zu denen der Greifkopf 44 den entsprechenden Hohlkörper 2 aufnimmt oder übergibt, eine bestimmte Ausrichtung aufzuprägen. Gemäß einer in 8 dargestellten bevorzugten (aber nicht verbindlichen) Ausführungsform, ist jeder Greifkopf 44 mit dem Zuführrad 42 mittels Zwischenschaltung eines (den in 7 dargestellten Gelenkparallelogrammen des Zuführrades 30 ganz ähnlichen) Gelenkparallelogramms 33 verbunden, das die Bewegung des Greifkopfs 44 gegenüber dem Zuführrad 42 bestimmt. Jedes Gelenkparallelogramm 33 umfasst eine Stange 34, die um eine zu der Drehachse 43 parallele Drehachse 35 drehbar an einem Ende des Zuführrads 42 angelenkt ist, der Stange 34 gegenüberliegend und parallel zu dieser eine Stange 36, eine Stange 37, welche die Stange 34 an dem an dem Zuführrad 42 angelenkten Ende der Stange 34 mit der Stange 36 verbindet, und der Stange 37 gegenüberliegend und parallel zu dieser eine (L-förmige) Stange 38, die den Greifkopf 44 abstützt.
Wie in den 6 und 8 dargestellt, umfasst die Zuführstation 19 einen zur Aufnahme eines Stapels von Hohlkörpern 2 geeigneten Vorratsbehälter 45, der horizontal ausgerichtet und neben dem Zuführrad 42 angeordnet ist und der eine Austrittsöffnung hat, die geeignet ist, sukzessiv durch die Greifköpfe 44 in Eingriff gebracht zu werden, um die entsprechenden Hohlkörper 2 zu entnehmen.
Im Einsatz bringt die kontinuierliche Drehung des Zuführrades 42 um die Drehachse 43 jeden Greifkopf 44 dazu, einen entsprechenden Hohlkörper 2 aus dem Vorratsbehälter 45 aufzunehmen (während der Aufnahme des Hohlkörpers 2, bewegt sich der Greifkopf 44 bezogen auf das Rad 42 zum Koppeln mit dem Vorratsbehälter 45) und anschließend den Hohlkörper 2 an einen entsprechenden Dichtkopf 15 zu übergeben (während der Übergabe des Hohlkörpers 2 bewegt sich der Greifkopf 44 bezogen auf das Zuführrad 42 zum Koppeln mit dem Dichtkopf 15).
Wie in 15 dargestellt, umfasst die Halteeinrichtung 23 jedes Steuerkopfes 22 zwei Klemmbacken 46, die relativ zueinander bewegbar sind zwischen einer Ruhestellung (teilweise in 6 gezeigt), in der die beiden Klemmbacken 46 voneinander getrennt sind und ermöglichen, dass der entsprechende Hohlkörper 2 sich bezogen auf den Steuerkopf 22 radial bewegt, und einer Haltestellung (teilweise in 6 und in 15 dargestellt), in der die beiden Klemmbacken 46 nahe aneinander sind und den Hohlkörper 2 in Eingriff nehmen, indem sie verhindern, dass der Hohlkörper 2 selbst sich bezogen auf den Steuerkopf 22 bewegt. Anders ausgedrückt die beiden Klemmbacken 46 jeder Halteeinrichtung 23 wirken als eine Klemme, zum Einklemmen eines entsprechenden Hohlkörpers 2.
In jedem Steuerkopf 22 ist zwischen den beiden Klemmbacken 46 der Halteeinrichtung 23 das zylinderförmige Steuerglied 24 angeordnet und ist radial (d. h. mit einer radial ausgerichteten Linearbewegung) bewegbar in eine und aus einer Arbeitsstellung (dargestellt in 15), in der das Steuerglied 24 auf der gegenüberliegenden Seite der Bodenwand 3 an dem Hohlkörper 2 anliegt. Mit anderen Worten, wenn ein Hohlkörper 2 in den entsprechenden Steuerkopf 22 eintritt und von den Klemmbacken 46 der Halteeinrichtung 23 in Eingriff genommen wird, ist das Steuerglied 24 in einer von der Arbeitsstellung entfernten Ruhestellung; anschließend wird das Steuerglied 24 in die Arbeitsstellung bewegt, um die Kontrolle der Dichtheit der Abdichtung zwischen der Bodenwand 3 und dem Hohlkörper 2 durchzuführen und folglich wird das Steuerglied 24 am Ende der Dichtheitsprüfung aus der Arbeitsstellung in die Ruhestellung zurückbewegt, um einen leichten Austritt des Hohlkörpers 2 aus dem Steuerkopf 22 zu ermöglichen. In der Arbeitsstellung, umgreift jedes Steuerglied 24 die Öffnung 7 eines Hohlkörpers 2 (der Bodenwand 3 gegenüber) und setzt dann den inneren Hohlraum des Hohlkörpers 2 (der auch durch die Bodenwand 3 begrenzt ist) unter Druck oder entlastet ihn von Druck; auf diese Weise ist es möglich, durch Prüfung auf Druckänderungen die Luftdichtigkeit des Hohlkörpers 2 (und dann die Haftfestigkeit der Heißversiegelung der Bodenwand 3 mit dem Rand 5 des Hohlkörpers 2) zu überprüfen.
Wie in 6 dargestellt umfasst die Fülleinheit 11 einen Füllförderer 47, der mit kontinuierlicher Bewegung entlang eines geradlinigen Füllweges vorrückt und eine Folge von hintereinander angeordneten Hohlkörpern 2 der Kapseln 1 unterstützt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, ist der Füllförderer 47 ein Förderband und besteht aus einem ringförmig geschlossenen Förderband, das auf zwei Endrollen aufgewickelt ist (von denen nur eine in 6 dargestellt ist). In einer Übergabestation 48 nimmt der Füllförderer 47 von dem Steuerrad 20 nacheinander die Hohlkörper 2 der Kapseln 1 auf. Im Einsatz bringt die kontinuierliche Drehung des Steuerrades 20 um die Drehachse 21 jeden Steuerkopf 22 dazu, in der Übergabestation 29 einen entsprechenden Hohlkörper 2 von dem Siegelrad 13 aufzunehmen (während des Aufnehmens des Hohlkörpers 2, bewegt sich der Steuerkopf 22 bezogen auf das Steuerrad 20 zum Koppeln mit einem entsprechenden Dichtkopf 15 des Siegelrades 13), und um dann anschließend den Hohlkörper 2 in der Übergabestation 48 an den Füllförderer 47 zu übergeben (während der Übergabe des Hohlkörpers 2 bewegt sich der Steuerkopf 22 bezogen auf das Steuerrad 20 zum Koppeln mit dem Füllförderer 47).
Wie in den 1 bis 3 und 16 bis 19 dargestellt, umfasst die Fülleinheit 11 eine Füllvorrichtung 49, die auf einer rechten Seite des Füllförderers 47 (relativ zur Vorrückrichtung des Füllförderers 47 selbst) angeordnet ist, und eine Anordnung von Einfüllgliedern 50 abstützt, von denen jedes geeignet ist, dem Inneren des Hohlkörpers 2 einer entsprechenden Kapsel 1 eine Dosis des Produkts (d. h. Kaffeepulver) zuzuführen. Eine Aktuatorvorrichtung 51, welche die Füllvorrichtung 49 parallel zu der Befüllungsstrecke mit einem Bewegungsgesetz bewegt, das einen Betriebsschritt bereitstellt, während dessen die Füllvorrichtung 49 sich von einer Ausgangsstellung (dargestellt in 16) zu einer Endstellung (dargestellt in den 18 und 19) bewegt, indem sie in der gleichen Richtung wie der Füllförderer 47 und synchron mit dem Füllförderer 47 selbst vorrückt, so dass jedes Einfüllglied 50 der Füllvorrichtung 49 während der gesamten Zeit mit dem Hohlkörper 2 einer entsprechenden Kapsel 1 gekoppelt bleibt, und einen Rückkehrschritt, während dessen die Füllvorrichtung 49 sich von der Endstellung (dargestellt in den 18 und 19) zu der Ausgangsstellung (dargestellt in 16) bewegt und in der zu dem Füllförderer 47 entgegengesetzten Richtung vorrückt. Darüber hinaus umfasst die Fülleinheit 11 eine Füllvorrichtung 52, die an der linken Seite des Füllförderers 47 (relativ zur Vorrückrichtung des Füllförderers 47 selbst) angeordnet ist und eine Anordnung von Einfüllgliedern 50 abstützt, von denen jedes geeignet ist, dem Inneren des Hohlkörpers 2 einer entsprechenden Kapsel 1 eine Dosis des Produkts (d. h. Kaffeepulver) zuzuführen. Eine Aktuatorvorrichtung 53, welche die Füllvorrichtung 52 parallel zu der Befüllungsstrecke mit einem Bewegungsgesetz bewegt, das einen Betriebsschritt bereitstellt, während dessen die Füllvorrichtung 52 sich von einer Ausgangsstellung (dargestellt in den 18 und 19) zu einer Endstellung (dargestellt in 16) in der gleichen Richtung wie der Füllförderer 47 und synchron mit dem Füllförderer 47 selbst bewegt, so dass jedes Einfüllglied 50 der Füllvorrichtung 52 während der gesamten Zeit mit dem Hohlkörper 2 einer entsprechenden Kapsel 1 gekoppelt bleibt, und einen Rückkehrschritt, während dessen die Füllvorrichtung 52 sich von der Endstellung (dargestellt in 16) zu der Ausgangsstellung (dargestellt in den 18 und 19) bewegt und in der zu dem Füllförderer 47 entgegengesetzten Richtung vorrückt. Mit anderen Worten, die beiden Füllvorrichtungen 49 und 52 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Füllförderers 47 angeordnet.
Gemäß einer in den 16 bis 19 dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist die Ausgangsstellung der Füllvorrichtung 49 (dargestellt in 16) mit der Ausgangsstellung der Füllvorrichtung 52 (dargestellt in den 18 und 19) ausgerichtet und die Endstellung der Füllvorrichtung 49 (dargestellt in den 18 und 19) ist mit der Endstellung der Füllvorrichtung 52 (dargestellt in 16) ausgerichtet. Gemäß einer in 18 dargestellten bevorzugten Ausführungsform, bewegt jede Aktuatorvorrichtung 51 oder 53 in der Ausgangsstellung die entsprechende Füllvorrichtung 49 oder 52 senkrecht zu der Befüllungsstrecke, um die Füllvorrichtung 49 oder 52 selbst zu dem Füllförderer 47 zu bringen und so die Einfüllglieder 50 der Füllvorrichtung 49 oder 52 mit den Hohlkörpern 2 entsprechender Kapseln 1, die von dem Füllförderer 47 gefördert werden, zu koppeln. In vergleichbarer Weise bewegt jede Aktuatorvorrichtung 51 oder 53 in der Endstellung die entsprechende Füllvorrichtung 49 oder 52 senkrecht zu der Befüllungsstrecke, um die Füllvorrichtung 49 oder 52 selbst von dem Füllförderer 47 zu entfernen und so die Einfüllglieder 50 der Füllvorrichtung 49 oder 52 von den Hohlkörpern 2 entsprechender Kapseln 1, die von dem Füllförderer 47 gefördert werden, zu trennen. Die Querverschiebung ermöglicht in einfacher Weise, mechanische Interferenz zwischen den beiden Füllvorrichtungen 49 und 52 zu vermeiden, wenn die Füllvorrichtungen 49 und 52 selbst (wie in 17 dargestellt) einander schneiden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, weist für jede Aktuatorvorrichtung 51 oder 53 (d. h. für jede Füllvorrichtung 49 oder 52) der Arbeitsschritt des Bewegungsgesetzes die gleiche Dauer auf wie der Rückkehrschritt des Bewegungsgesetzes. Darüber hinaus sind gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die beiden Aktuatorvorrichtungen 51 und 53 synchronisiert, so dass der Arbeitsschritt des Bewegungsgesetzes einer Füllvorrichtung 49 oder 52 mit dem Rückkehrschritt des Bewegungsgesetzes der anderen Füllvorrichtung 52 oder 49 zusammenfällt.
Im Einsatz ist eine Füllvorrichtung 49 oder 52 in dem Arbeitsschritt des eigenen Bewegungsgesetzes (bewegt sich somit synchron mit dem Füllförderer 47 von der Ausgangsstellung zu der Endstellung, um eine Anordnung von Hohlkörpern 2 entsprechender Kapseln 1, die durch den Füllförderer 47 gefördert werden, zu befüllen) während die andere Füllvorrichtung 52 oder 49 in dem Rückkehrschritt des eigenen Bewegungsgesetzes ist (sich somit unabhängig von dem Füllförderer 47 von der Endstellung zu der Ausgangsstellung bewegt). Während eine Füllvorrichtung 49 oder 52 ”arbeitet” (d. h. eine Anordnung von Hohlkörpern 2 entsprechender Kapseln 1 füllt, die von dem Füllförderer 47 gefördert werden), kehrt die andere Einfüllvorrichtung 52 oder 49, die einen ”Arbeitszyklus” beendet hat, wieder in die Ausgangsstellung zurück, um einen neuen ”Arbeitszyklus” zu beginnen. Auf diese Weise wird in jedem Moment das Befüllen einer Anordnung von Hohlkörpern 2 der entsprechenden Kapseln 1, die von dem Füllförderer 47 gefördert werden, durchgeführt, wodurch die verfügbare Zeit maximiert wird. Die Applikationseinheit 12 hat viele Teile, die denen der zuvor beschriebenen Applikationseinheit 10 ähnlich oder mit diesen vollständig identisch sind; Folglich wird die Applikationseinheit 12 nachstehend weniger detailliert beschrieben und dementsprechend auf die vorstehenden Ausführungen zu der Applikationseinheit 10 verwiesen.
Wie in 20 dargestellt umfasst die Applikationseinheit 10 ein Dichtungsrad 54, das vertikal angeordnet ist, um eine horizontale Drehachse 55 drehbar gelagert und geeignet ist, sich mit kontinuierlicher Bewegung (d. h. mit konstanter Geschwindigkeit) um die Drehachse 55 selbst zu drehen, um zyklisch entlang eines kreisförmigen Siegelwegs vorzurücken. Die Dichtungsscheibe 54 stützt eine Vielzahl von Dichtköpfen 56 ab, von denen jeder geeignet ist, eine entsprechende Deckwand 4 und einen entsprechenden Hohlkörper 2 zum Koppeln und Abdichten der Deckwand 4 an dem Hohlkörper 2 aufzunehmen. Wie in 22 dargestellt, stützt jeder Dichtkopf 56 eine Greifeinrichtung 57 zum Ergreifen der Deckwand 4 und eine Halteeinrichtung 58, die geeignet ist, den Hohlkörper 2 zu halten.
Wie in 20 dargestellt, umfasst die Einheit 12 eine Zuführstation 59, die in der Nähe des Siegelrads 54 angeordnet ist, um den entsprechenden Dichtköpfen 56 die Deckwände 4 aufeinanderfolgend zuzuführen, so dass jede Deckwand 4 von der Greifeinrichtung 57 des entsprechenden Dichtungskopfes 56 ergriffen wird. Darüber hinaus umfasst die Applikationseinheit 12 außerdem eine Zuführstation 60, die in der Nähe des Siegelrades 54 entlang des Siegelwegs stromabwärts der Zuführstation 59 zum aufeinanderfolgenden Zuführen der Hohlkörper 2 zu den entsprechenden Dichtköpfen 56 angeordnet ist, so dass jeder Hohlkörper 2 mit der entsprechenden von der Greifeinrichtung 57 ergriffenen Bodenwand 4 gekoppelt und durch die Halteeinrichtung 58 des entsprechenden Dichtkopfes 56 gehalten wird. Insbesondere werden die Hohlkörper 2 in der Zuführstation 60 nacheinander von dem Füllförderer 47 an das Siegelrad 54 übergeben (d. h. die Zuführstation 60 besteht aus einer Übergabestation zwischen dem Füllförderer 47 und dem Siegelrad 54).
Wie in 20 dargestellt umfasst die Applikationseinheit 12 ein Steuerrad 61, das vertikal angeordnet, um eine horizontale Drehachse 62 (und parallel zu der Drehachse 55) drehbar gelagert und geeignet ist, sich mit kontinuierlicher Bewegung (oder mit konstanter Geschwindigkeit) um die Drehachse 62 selbst zu drehen, um zyklisch entlang einer kreisförmigen Steuerbahn vorzurücken. Das Steuerrad 61 ist unmittelbar stromabwärts des Siegelrades 54 angeordnet und nimmt von dem Siegelrad 54 selbst nacheinander die mit den entsprechenden Deckwänden 4 versehenen Hohlkörper 2 an (natürlich zusätzlich zu den zuvor applizierten Bodenwänden 3); die Funktion des Steuerrades 61 besteht darin, die Dichtheit (leckdicht) der Dichtung zwischen jedem Hohlkörper 2 und der entsprechenden Deckwand 4 zu überprüfen. Wie in 23 dargestellt, stützt das Steuerrad 61 eine Vielzahl von Steuerköpfen 63, von denen jeder eine zum Halten des entsprechenden Hohlkörpers 2 geeignete Halteeinrichtung 64 und ein Steuerglied 65 umfasst, das geeignet ist, mit den Hohlkörpern 2 gekoppelt zu werden, um die Dichtheit der Abdichtung zwischen dem Hohlkörper 2 und der Deckwand 4 zu überprüfen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist jeder Steuerkopf 63 an dem Steuerrad 61 bezogen auf das Steuerrad 61 selbst drehbar angelenkt um eine Drehachse, die parallel zu und beabstandet von der Drehachse 62 verläuft; die jeweilige Bewegung zwischen jedem Steuerkopf 63 und dem Steuerrad 61 ermöglicht es, dem Steuerkopf 63 zu dem Zeitpunkt, zu dem der Steuerkopf 63 den entsprechenden Hohlkörper 2 aufnimmt oder übergibt, eine bestimmte Ausrichtung aufzuprägen.
Wie in 22 dargestellt, umfasst jeder Dichtkopf 56 ein Dichtglied 66, das eine Ringform aufweist, die Greifeinrichtung 57 umgibt und radial (also senkrecht zur Drehachse 55) bewegbar ist zwischen einer Ruhestellung (dargestellt in 22), in der das Dichtglied 66 von der durch die Greifeinrichtung 57 ergriffenen Deckwand 4 gelöst ist, und einer Arbeitsstellung (dargestellt in einem Teil der 20), in der das Dichtglied 66 die durch die Greifeinrichtung 57 ergriffene Deckwand 4 von der dem Hohlkörper 2 gegenüberliegenden Seite kontaktiert (mit anderen Worten befindet sich die Deckwand 4 in der Mitte zwischen dem Hohlkörper 2 auf der einen Seite und dem Dichtglied 66 auf der anderen). Vorzugsweise wird jedes Dichtglied 66 durch die von einem elektrischen Linearmotor des ”Schwingspulentyps” erzeugte Bewegung radial bewegt (wie oben beschrieben); durch den Einsatz des elektrischen Linearmotors kann sowohl die Position des Dichtglieds 66 als auch der Schub (Druck), den das Dichtglied 66 während des Abdichtens ausübt, äußerst präzise gesteuert werden. Auf diese Weise kann der Schub (Druck), den das Dichtglied 66 während des Abdichtens erzeugt, zur Anpassung des Schubs (Drucks) an die Art des abzudichtenden Materials eingestellt werden. Das Dichtglied 66 wird ständig durch eine in seinem Inneren eingebettete Heizeinrichtung (in der Regel ein oder mehrere Wärmewiderstände) erwärmt, die stets auf einer vorgegebenen Siegeltemperatur (in der Regel abhängig sowohl von der Art des abzudichtenden Materials, als auch gegebenenfalls von der effektiven Arbeitsgeschwindigkeit der Verpackungsmaschine 9) zu halten ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Halteeinrichtung 58 an dem Dichtglied 66 auf der der Deckwand 4 gegenüberliegenden Seite so angeordnet, dass die Deckwand 4 und der entsprechende Abschnitt des Hohlkörpers 2 zwischen dem Dichtglied 66 und der Halteeinrichtung 58 geklemmt werden, wenn das Dichtglied 66 in die Arbeitsstellung bewegt wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Halteeinrichtung 58 zwei Klemmbacken 67, die sich gegeneinander bewegen können zwischen einer Ruhestellung (dargestellt in 22), in der die beiden Klemmbacken 67 voneinander getrennt sind und ermöglichen, dass der Hohlkörper 2 sich radial zu dem Dichtkopf 56 bewegt, und einer Haltestellung (dargestellt in einem Teil der 20), in der die beiden Klemmbacken 67 nahe aneinander sind und den Hohlkörper 2 in Eingriff nehmen, indem sie verhindern, dass der Hohlkörper 2 selbst sich bezogen auf den Dichtkopf 56 bewegt. Mit anderen Worten, die beiden Klemmbacken 67 jeder Halteeinrichtung 58 wirken als eine Klemme zum Einklemmen eines entsprechenden Hohlkörpers 2. Jede Klemmbacke 67 hat einen zentralen halbkreisförmigen Hohlraum 68, der die Form des Hohlkörpers 2 negativ nachbildet, um sich zusammenzuziehen, ohne den Hohlkörper 2 selbst erkennbar zu verformen.
Gemäß einer in 22 dargestellten bevorzugten Ausführungsform umfasst jede Greifeinrichtung 57 ein Saugnapfelement 69 (starr oder zumindest teilweise elastisch), das mit einer Saugquelle verbindbar ist; offensichtlich wird das Ansaugen mittels des Saugnapfelements 69 der entsprechenden Halteeinrichtung 57 aktiviert, wenn – und nur wenn – es erforderlich ist, eine Deckwand 4 zu halten.
Wie in 20 dargestellt übergibt im Einsatz das Siegelrad 54 in einer Übergabestation 70 die (mit den Wänden 3 und 4 versehenen) Hohlkörper 2 nacheinander an das Stellrad 61.
Das Siegelrad 54 ist dem zuvor beschriebenen Siegelrad 13 durchaus ähnlich, weshalb für die Beschreibung der Funktionsweise des Rades 54 auf die vorstehenden Ausführungen zu der Funktionsweise des Siegelrades 13 verwiesen wird.
Wie in 21 dargestellt umfasst die Zuführstation 59 ein Zuführrad 71, das vertikal angeordnet ist, um eine horizontale Drehachse 72 (und parallel zu der Drehachse 55) drehbar gelagert und geeignet ist, sich mit kontinuierlicher Bewegung (oder mit konstanter Geschwindigkeit) um die Drehachse 72 selbst zu drehen, um zyklisch entlang einer kreisförmigen Zuführbahn vorzurücken. Das Zuführrad 71 stützt eine Anordnung von Sauggreifköpfen 73 ab, von denen jeder geeignet ist, eine entsprechende Deckwand 4 zu halten und ist an dem Zuführrad 71 bewegbar so montiert, dass es sich gegenüber dem Zuführrad 71 selbst bewegt; die jeweilige Bewegung zwischen jedem einzelnen Sauggreifkopf 73 und dem Zuführrad 71 ermöglicht es, in dem Moment, in dem der Sauggreifkopf 73 die entsprechende Deckwand 4 aufnimmt oder übergibt, dem Sauggreifkopf 73a jeweils eine bestimmte Ausrichtung aufzuprägen. Gemäß einer in 7 dargestellten bevorzugten (aber nicht verbindlichen) Ausführungsform, ist jeder Greifkopf 73 mit dem Zuführrad 71 unter Zwischenschaltung eines Gelenkparallelogramms 33 verbunden, das die Bewegung des Sauggreifkopfs 73 gegenüber dem Zuführrad 71 bestimmt. Jedes Gelenkparallelogramm 33 umfasst eine Stange 34, die um eine zu der Drehachse 72 parallele Drehachse 35 drehbar an einem Ende des Zuführrads 71 angelenkt ist, der Stange 34 gegenüberliegend und parallel zu dieser eine Stange 36, eine Stange 37, welche die Stange 34 an dem an dem Zuführrad 71 angelenkten Ende der Stange 34 mit der Stange 36 verbindet, und der Stange 37 gegenüberliegend und parallel zu dieser eine (L-förmige) Stange 38, die den Sauggreifkopf 73 abstützt.
Die Zuführstation 59 umfasst eine Schneideinrichtung 74, die geeignet ist, die Deckwand 4 nacheinander aus einem endlosen Kunststoffmaterialband 75 auszuschneiden, das von einer Spule abgewickelt wird (dargestellt in den 1, 2 und 3). Die Schneideinrichtung 74 ist neben dem Zuführrad 71 angeordnet und wirkt selbst mit dem Zuführrad 71 zusammen; insbesondere ist jeder Sauggreifkopf 73 geeignet, unmittelbar bevor die Schneideinrichtung 74 das endlosen Materialband 75 schneidet, um die entsprechende Deckwand 4 abzutrennen, auf der zur Schneideinrichtung 74 gegenüberliegenden Seite an dem endlosen Kunststoffmaterialband 75 anzuliegen, um der Schneidwirkung entgegenzuwirken und um die Deckwand 4 zu halten, sobald die Deckwand 4 von dem endlosen Materialband 75 abgeschnitten worden ist. Gemäß einer in 20 dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist stromabwärts der Schneideinrichtung 74 ein Shredder 76 angeordnet, der den verbleibenden Teil des endlosen Materialbandes 75 schreddert nachdem die Deckwände 4 abgetrennt worden sind. Wie in 21 dargestellt bringt im Betrieb die kontinuierliche Drehung des Zuführrades 71 um die Drehachse 72 jeden Sauggreifkopf 73 dazu, eine entsprechende Deckwand 4 von der Schneideinrichtung 74 anzunehmen (während des Annehmens der Deckwand 4 bewegt sich der Sauggreifkopf 73 bezogen auf das Zuführrad 71 zum Koppeln mit der Schneideinrichtung 74) und um anschließend die Deckwand 4 an einen entsprechenden Dichtkopf 56 zu übergeben (während der Übergabe der Deckwand 4 bewegt sich der Sauggreifkopf 73 bezogen auf das Zuführrad 71 zum Koppeln mit dem Dichtkopf 56).
Wie in 23 dargestellt umfasst die Halteeinrichtung 64 jedes Steuerkopfes 63 zwei Klemmbacken 77, die relativ zueinander bewegbar sind zwischen einer Ruhestellung (dargestellt in einem Teil der 20), in der die beiden Klemmbacken 77 voneinander getrennt sind und ermöglichen, dass der entsprechende Hohlkörper 2 sich bezogen auf den Steuerkopf 63 radial bewegt, und einer Haltestellung (dargestellt in einem Teil der 20 und der 23), in der die beiden Klemmbacken 77 nahe aneinander sind und den Hohlkörper 2 in Eingriff nehmen, indem sie verhindern, dass der Hohlkörper 2 selbst sich bezogen auf den Steuerkopf 63 bewegt. Mit anderen Worten, die beiden Klemmbacken 77 jeder Halteeinrichtung 64 wirken wie eine Klemme zum Einklemmen eines entsprechenden Hohlkörpers 2. In jedem Steuerkopf 63, ist das Steuerglied 65 neben den Klemmbacken 77 angeordnet und so an dem Steuerkopf 63 angelenkt, dass es in eine und aus einer Arbeitsstellung (dargestellt in 23) bewegbar ist, in welcher das Steuerglied 65 an der Deckwand 4 auf dem Hohlkörper 2 aufliegt. Mit anderen Worten, wenn ein Hohlkörper 2 in den entsprechenden Steuerkopf 63 eintritt und von den Klemmbacken 77 der Halteeinrichtung 64 in Eingriff genommen wird, ist das Steuerglied 65 in einer von der Arbeitsstellung entfernten Ruhestellung (erkennbar in 20); anschließend wird das Steuerglied 65 in die Arbeitsstellung bewegt (dargestellt in 23), um die Kontrolle der Dichtheit der Abdichtung zwischen der Deckwand 4 und dem Hohlkörper 2 durchzuführen und am Ende der Dichtheitsprüfung wird das Steuerglied 65 dann in die von der Arbeitsstellung entfernte Ruhestellung zurückbewegt, um einen leichten Austritt des Hohlkörpers 2 aus dem Steuerkopf 63 zu ermöglichen. In der Arbeitsstellung deckt jedes Steuerglied 65 die Deckwand 4 vollständig ab, um durch die Prüfung auf Gasaustritt aus dem Inneren des Hohlkörpers 2 die Luftdichtigkeit des entsprechenden Hohlkörpers 2 zu überprüfen. Gemäß einer in 20 dargestellten bevorzugten Ausführungsform umfasst die Applikationseinheit 12 eine Zuführeinrichtung 78, die dem Inneren des Hohlkörpers 2 eine vorbestimmte Dosis eines Steuergases (z. B. Stickstoff und/oder Wasserstoff) zuführt, bevor die Deckwand 4 an dem Hohlkörper 2 selbst appliziert wird, und dann überprüft jedes Steuerglied 65, ob eine abnormale Konzentration (bezogen auf die Umgebung) des Steuergases um die Deckwand 4 des entsprechenden Hohlkörpers 2 vorhanden ist.
Im Einsatz bringt die kontinuierliche Drehung des Steuerrades 61 um die Drehachse 62 jeden Steuerkopf 63 dazu, in der Übergabestation 70 einen entsprechenden Hohlkörper 2 von dem Dichtkopf 56 aufzunehmen (während des Aufnehmens des Hohlkörpers 2, bewegt sich der Steuerkopf 63 bezogen auf das Steuerrad 61 zum Koppeln mit dem entsprechenden Dichtkopf 56 des Siegelrades 54) und um dann anschließend den Hohlkörper 2 in einer Übergabestation 80 an einen Ausgangsförderer 79 zu übergeben (während der Übergabe des Hohlkörpers 2 bewegt sich der Steuerkopf 63 bezogen auf das Steuerrad 61 zum Koppeln mit dem Ausgangsförderer 79).
Gemäß einer möglichen Ausführungsform, die nicht dargestellt ist, kann an den Füllförderer 47 eine Zuführeinrichtung gekoppelt sein, die stromabwärts der Füllvorrichtungen 49 und 52 angeordnet ist (d. h. zwischen den Füllvorrichtungen 49 und 52 und dem Siegelrad 54) und die geeignet ist, jeden von dem Füllförderer 47 geförderten Hohlkörper 2 mit einem entsprechenden Element (beispielsweise einem Filterelement) zu kuppeln. Gemäß einer möglichen Ausführungsform, die nicht dargestellt ist, ist entlang des Ausgabeförderers 79 eine Ausschleusvorrichtung vorgesehen, welche die Kapseln 1 beseitigt, die zuvor während der in den Steuerrädern 20 und 61 durchgeführten Kontrollen als fehlerhaft identifiziert wurden. Wenn ein Hohlkörper 2 bereits an dem Steuerrad 20 als fehlerhaft beurteilt wird, ist es vorteilhaft, den Hohlkörper 2 selbst in der Fülleinheit 11 nicht zu befüllen; zu diesem Zweck kann jedes Einfüllglied 50 der Füllvorrichtungen 49 und 52 einzeln verschlossen werden, um das Befüllen eines entsprechenden fehlerhaften Hohlkörpers 2 zu verhindern.
In der in den beigefügten Figuren veranschaulichten Ausführungsform, umfasst jede Applikationsstation 10 und 12 nur ein Siegelrad 13 oder 54 und an jeder Applikationsstation 10 und 12 wird dann nur ein Siegelvorgang durchgeführt. Gemäß einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsform umfasst die Applikationsstation 10 zwei in Reihe nacheinander angeordnete Dichträder 13 und/oder die Applikationsstation 12 umfasst zwei in Reihe nacheinander angeordnete Dichträder 54; auf diese Weise werden in der Siegelstation 10 und/oder 12 zwei aufeinanderfolgende Siegelvorgänge durchgeführt: in einem ersten stromaufwärts angeordneten Siegelrad 13 oder 54 wird eine erste Versiegelung durchgeführt und in einem stromabwärts angeordneten zweiten Siegelrad 13 oder 54 wird eine zeitlich nachfolgende und möglicherweise von der ersten Versiegelung verschiedene zweite Versiegelung durchgeführt. Offensichtlich können die beiden Versiegelungen mit Siegelparametern durchgeführt werden (üblicherweise Temperatur und Druck), die sich für die verschiedenen Ziele der beiden Dichtungen selbst voneinander unterscheiden und für diese optimiert sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, ist zwischen zwei aufeinanderfolgenden Siegelrädern 13 oder 54 ein Übergaberad angeordnet, das die Hohlkörper 2 von dem ersten stromaufwärts angeordneten Dichtrad 13 oder 54 an das zweite stromabwärts angeordnete Dichtrad 13 oder 54 übergibt. Beispielsweise kann die erste Versiegelung einen begrenzten Abschnitt des ringförmigen Randes 6 oder 8 des Hohlkörpers 2 betreffen (punktförmiger Siegelbereich oder kreisbogenförmiger Siegelbereich), während die zweite Versiegelung ringförmiger Art sein kann, um sich auf den gesamten ringförmigen Rand 6 oder 8 des Hohlkörpers 2 auszuwirken; Mit anderen Worten fixiert die erste Versiegelung die Wand 3 oder 4 an dem ringförmigen Rand 6 bzw. 8 des Hohlkörpers 2 an einem Punkt, während die zweite Versiegelung eine vollständige Einheit ohne Kontinuitätsverlust zwischen der Wand 3 oder 4 und dem ringförmigen Rand 6 bzw. 8 des Hohlkörpers 2 erhält. Alternativ kann die erste Versiegelung ringförmiger Art sein, um sich auf den gesamten ringförmigen Rand 6 oder 8 des Hohlkörpers 2 auszuwirken und die zweite Versiegelung kann einen begrenzten Abschnitt des ringförmigen Randes 6 oder 8 des Hohlkörpers 2 betreffen (punktförmiger Siegelbereich oder kreisbogenförmiger Siegelbereich); Mit anderen Worten erhält die erste Versiegelung eine vollständige Einheit ohne Kontinuitätsverlust zwischen der Wand 3 oder 4 und dem ringförmigen Rand 6 bzw. 8 des Hohlkörpers 2, während die zweite Versiegelung die Wand 3 oder 4 mit größerer Kraft an einem Punkt an dem ringförmigen Rand 6 bzw. 8 des Hohlkörpers 2 fixiert. Alternativ können sowohl die erste Versiegelung als auch die zweite Versiegelung ringförmig sein, um sich auf den gesamten ringförmigen Rand 6 bzw. 8 des Hohlkörpers 2 auszuwirken; Mit anderen Worten verstärkt die zweite Versiegelung die erste Versiegelung (in diesem Fall sind die beiden Versiegelungen in geringem Abstand voneinander angeordnet, so dass sie ineinander liegen). Die oben beschriebene Verpackungsmaschine 9 hat zahlreiche Vorteile. In erster Linie ermöglicht die oben beschriebene Verpackungsmaschine 9 das Erreichen einer hohen Stundenproduktivität (d. h. Stückzahl pro Zeiteinheit) und gewährleistet gleichzeitig einen hohen Qualitätsstandard der Kapsel 1. Dieses Ergebnis wird erreicht dank der Tatsache, dass die gesamte Verpackungsmaschine 9 kontinuierlich betrieben wird, d. h. sich immer mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, anstatt den intermittierenden Modus einzusetzen, der eine zyklische Abfolge von Ruhe- und Bewegungsschritten vorsieht; indem sie kontinuierlich arbeitet, kann die Verpackungsmaschine 9 sogar eine hohe Stundenproduktion erreichen, ohne zugleich die Produkte intensiven mechanischen Belastungen (oder Beschleunigungen/Verzögerungen) zu unterwerfen. Darüber hinaus ist die oben beschriebene Verpackungsmaschine 9 auch einfach und kostengünstig herzustellen, da sie aus konstruktiv einfachen Elementen besteht, die wenige und leicht zu erhaltende Bewegungen ausführen. Schließlich bietet die oben beschriebene Verpackungsmaschine 9 angemessenen Rangierraum um jede Komponente und sowohl die Erstmontage der Komponenten als auch die anschließende Wartung (von der einfachen Reinigung bis zum Ersatz) der Komponenten selbst werden vereinfacht.

Claims

Applikationseinheit (10; 12) zum Applizieren einer Wand (3; 4) auf einen Hohlkörper (2) in einem Fertigungsverfahren zur Herstellung einer Getränkekapsel 1; die Applikationseinheit (10; 12) umfasst: mindestens einen Dichtungsförderer (13; 54), der entlang eines Siegelwegs vorrückt; mindestens einen Dichtkopf (15; 56), der von dem Dichtungsförderer (13; 54) gefördert wird und der eine Greifeinrichtung (16; 57) abstützt, die geeignet ist, die Wand (3, 4) zu ergreifen, um die Wand (3; 4) entlang des Siegelwegs vorzurücken und eine erste Zuführstation (18; 59) zum Zuführen der Wand (3; 4) zu dem Dichtkopf (15; 56), so dass die Wand (3; 4) durch die Greifeinrichtung (16; 57) ergriffen wird; die Applikationseinheit (10; 12) ist dadurch gekennzeichnet, dass: der Dichtkopf (15; 56) eine erste Halteeinrichtung (17; 58) aufweist, die geeignet ist, den Hohlkörper (2) zu ergreifen, um den Hohlkörper (2) entlang des Siegelwegs vorzurücken; eine zweite Zuführstation (19; 60) bereitgestellt ist, die entlang des Siegelwegs stromabwärts der ersten Zuführstation (18; 59) zur Zuführung des Hohlkörpers (2) zu dem Dichtkopf (15; 56) angeordnet ist, so dass der Hohlkörper (2) mit der durch die Greifeinrichtung (16; 57) ergriffenen Wand (3; 4) gekoppelt ist und von der ersten Haltevorrichtung (17; 58) gehalten ist und der Dichtkopf (15; 56) ein ringförmiges Dichtglied (25; 66) umfasst, das die Greifeinrichtung (16; 57) umgibt und bewegbar ist zwischen einer Ruhestellung, in der das Dichtglied (25; 66) von der durch die Greifeinrichtung (16; 57) erfassten Wand (3; 4) gelöst ist, und einer Arbeitsstellung, in der das Dichtglied (25; 66) die auf der zu dem Hohlkörper (2) gegenüberliegenden Seite von der Greifeinrichtung (16; 57) ergriffene Wand (3; 4) kontaktiert, wobei das Dichtglied (25; 66) an den Zuführstationen (18, 19) in der Ruhestellung gehalten wird und stromabwärts der zweiten Zuführstation (19; 60) in die Arbeitsstellung bewegt wird.
Applikationseinheit (10; 12) nach Anspruch 1, wobei die erste Halteeinrichtung (17; 58) an dem Dichtglied (25; 66) und auf der zu der Wand (3; 4) gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, so dass die Wand (3; 4) und der entsprechende Abschnitt des Hohlkörpers (2) zwischen dem Dichtglied (25; 66) und der ersten Haltevorrichtung (17; 58) gegriffen werden, wenn das Dichtglied (25; 66) in die Arbeitsstellung bewegt wird.
Applikationseinheit (10; 12) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Halteeinrichtung (17; 58) zwei erste Klemmbacken (26; 67) umfasst, die relativ zueinander bewegbar sind zwischen einer Ruhestellung, in der die beiden ersten Klemmbacken (26; 67) voneinander getrennt sind und ermöglichen, dass der Hohlkörper (2) sich bezogen auf den Dichtkopf (15; 56) bewegen kann, und einer Haltestellung, in der die beiden ersten Klemmbacken (26; 67) nahe aneinander sind und den Körper (2) in Eingriff nehmen und verhindern, dass der Hohlkörper (2) sich bezogen auf den Dichtkopf (15; 56) bewegt.
Applikationseinheit (10; 12) nach Anspruch 3, wobei die ersten Klemmbacken (26; 67) der ersten Halteeinrichtung (17; 58) in die Ruhestellung bewegt werden, wenn der Hohlkörper (2) in den Dichtkopf (15; 56) eintritt bzw. aus diesem austritt, und in die Haltestellung bewegt werden, wenn der Hohlkörper (2) innerhalb des Dichtkopfes (15; 56) aufgenommen ist.
Applikationseinheit (10; 12) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Greifeinrichtung (16; 57) ein Saugnapfglied (28; 69) umfasst, das mit einer Saugquelle verbindbar ist.
Applikationseinheit (10; 12) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Dichtungsförderer (13; 54) durch ein um eine erste Drehachse (14; 55) kontinuierlich drehbar gelagertes Dichtungsrad definiert ist und das Dichtglied (25; 66) radial zwischen der Ruhestellung und der Arbeitsstellung bewegbar ist.
Applikationseinheit (10; 12) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Zuführstation (18; 59) ein erstes Zuführrad (30; 71) umfasst, das um eine zweite Drehachse (31; 72) mit kontinuierlicher Bewegung drehbar gelagert ist und einen ersten Sauggreifkopf (32; 73) abstützt, der geeignet ist, die Wand anzugreifen (3; 4) und an dem ersten Zuführrad (30; 71) derart angebracht ist, dass er selbst sich bezogen auf das erste Zuführrad (30; 71) bewegt.
Applikationseinheit (10; 12) nach Anspruch 7, wobei der erste Sauggreifkopf (32; 73) mit dem ersten Zuführrad (30; 71) unter Zwischenschaltung eines Gelenkparallelogramms (33) verbunden ist.
Applikationseinheit (10; 12) nach Anspruch 8, wobei das Gelenkparallelogramm (33) eine erste Stange (34) umfasst, die an einem Ende an dem ersten Zuführrad (30; 71) angelenkt ist, der ersten Stange (34) gegenüberliegend und parallel zu dieser eine zweite Stange (36), eine dritte Stange (37), welche die erste Stange (34) an dem an dem ersten Zuführrad (30; 71) angelenkten Ende der ersten Stange (34) mit der zweiten Stange (36) verbindet, und der dritten Stange (37) gegenüberliegend und parallel zu dieser eine vierte Stange (38), die den ersten Sauggreifkopf (32; 73) abstützt.
Applikationseinheit (10; 12) nach Anspruch 7, 8 oder 9, wobei die erste Zuführstation (18; 59) eine Schneideinrichtung (39; 74) umfasst, die geeignet ist, die Wand (3; 4) aus einem endlosen Materialband (40; 75) auszuschneiden und die neben dem ersten Zuführrad (30; 71) angeordnet ist.
Applikationseinheit (10; 12) nach Anspruch 10, wobei der erste Sauggreifkopf (32; 73) geeignet ist, unmittelbar bevor die Schneideinrichtung (39; 74) die Wand (3; 4) aus dem endlosen Materialband (40; 75) schneidet, bezogen auf die Schneideinrichtung (39; 74) auf der gegenüberliegenden Seite des endlosen Materialbandes (40; 75) aufzuliegen, um der Schneidwirkung entgegenzuwirken und die Wand (3; 4) zu halten, sobald diese aus dem endlosen Materialband (40; 75) ausgeschnitten ist.
Applikationseinheit (10; 12) nach Anspruch 10 oder 11, wobei stromabwärts der Schneideinrichtung (39; 74) ein Shredder (41; 76) den Rest des endlosen Materialbandes (40; 75) schreddert, sobald die Wand (3; 4) ausgeschnitten worden ist.
Applikationseinheit (10; 12) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die zweite Zuführstation (19; 60) ein zweites Zuführrad (42) umfasst, das um eine dritte Drehachse (43) kontinuierlich drehbar gelagert ist und einen zweiten Sauggreifkopf (44) abstützt, der geeignet ist, den Hohlkörper (2) in Eingriff zu nehmen und der an dem zweiten Zuführrad (42) derart angebracht ist, dass er selbst bezogen auf das zweite Zuführrad (42) beweglich ist.
Applikationseinheit (10; 12) nach Anspruch 13, wobei der zweite Sauggreifkopf (44) mit dem zweiten Zuführrad (42) unter Zwischenschaltung eines Gelenkparallelogramms (33) verbunden ist.
Applikationseinheit (10; 12) nach Anspruch 14, wobei das Gelenkparallelogramm (33) eine erste Stange (34) umfasst, die an einem Ende an dem zweiten Sauggreifkopf (44) angelenkt ist, eine der ersten Stange (34) gegenüberliegend und parallel zu dieser angeordnete zweite Stange (36), eine dritte Stange (37), welche die erste Stange (34) an dem an dem zweiten Sauggreifkopf (44) angelenkten Ende der ersten Stange (34) mit der zweiten Stange (36) verbindet und der dritten Stange (37) gegenüberliegend und parallel zu dieser eine vierte Stange (38), die den zweiten Sauggreifkopf (44) abstützt.
Applikationseinheit (10; 12) nach Anspruch 13, 14 oder 15, wobei die zweite Zuführstation (19; 60) einen Vorratsbehälter (45) umfasst, der geeignet ist, einen Stapel von Hohlkörpern (2) aufzunehmen, und der neben dem zweiten Zuführrad (42) angeordnet ist und eine Austrittsöffnung hat, die geeignet ist, von dem zweiten Sauggreifkopf (44) in Eingriff genommen zu werden, um einen Hohlkörper (2) zu entnehmen.
Applikationseinheit (10; 12) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, ferner Folgendes umfassend: einen Steuerförderer (20; 61), der entlang einer Steuerbahn vorrückt, stromabwärts des Dichtungsförderers (13; 54) angeordnet ist und den mit der Wand (3; 4) versehenen Hohlkörper (2) von dem Dichtungsförderer (13; 54) aufnimmt, und einen von dem Steuerförderer (20; 61) geförderten Steuerkopf (22; 63), der eine zweite Halteeinrichtung (23; 64) unterstützt, die zum Halten des Hohlkörpers (2) geeignet ist und ein Steuerelement (24; 65), das geeignet ist, den Hohlkörper (2) in Eingriff zu nehmen, um die Abdichtung zwischen dem Hohlkörper (2) und der Wand (3; 4) zu überprüfen.
Applikationseinheit (10; 12) nach Anspruch 17, wobei die zweite Halteeinrichtung (23; 64) zwei zweite Klemmbacken (46; 77) umfasst, die relativ zueinander bewegbar sind zwischen einer Ruhestellung, in der die beiden zweiten Klemmbacken (46; 77) voneinander getrennt sind und ermöglichen, dass der Hohlkörper (2) sich bezogen auf den Steuerkopf (22; 63) bewegen kann, und einer Haltestellung, in der die beiden zweiten Klemmbacken (46; 77) nahe aneinander sind und den Körper (2) in Eingriff nehmen und verhindern, dass der Hohlkörper (2) selbst sich bezogen auf den Steuerkopf (22; 63) bewegt.
Applikationseinheit (10; 12) nach Anspruch 17 oder 18, wobei das Steuerelement (24) in eine und aus einer Arbeitsstellung bewegbar ist, in der das Steuerelement (24) auf der der Wand (3) gegenüberliegenden Seite an dem Hohlkörper (2) anliegt.
Applikationseinheit (10; 12) nach Anspruch 19, wobei in der Arbeitsstellung das Steuerelement (24) eine Öffnung (7) in dem Hohlkörper (2) umgibt, um einen inneren Hohlraum des Hohlkörpers (2), der auch von der Wand (3) begrenzt ist, unter Druck zu setzen oder von Druck zu entlasten und somit durch Prüfung auf Druckänderungen die Luftdichtigkeit des Hohlkörpers (2) zu ermitteln.
Applikationseinheit (10; 12) nach Anspruch 17 oder 18, wobei das Steuerelement (65) in eine und aus einer Arbeitsstellung bewegbar ist, in der das Steuerelement (65) auf der gleichen Seite wie die Wand (3) an dem Hohlkörper (2) anliegt.
Applikationseinheit (10; 12) nach Anspruch 21, wobei das Steuerelement (65) in der Arbeitsstellung die Wand (4) vollständig abdeckt, um durch die Prüfung auf Gasaustritt aus dem Inneren des Hohlkörpers (2) die Luftdichtigkeit des Hohlkörpers (2) zu überprüfen.
Applikationseinheit (10; 12) nach Anspruch 22, fernereine Zuführeinrichtung (78) umfassend zum Zuführen einer vorgegebenen Menge eines Steuergases in den Hohlkörper (2) bevor die Wand (4) auf den Hohlkörper (2) selbst aufgebracht wird.
Applikationseinheit (10; 12) nach einem der Ansprüche 1 bis 23, ferner zwei Doppeldichtungsförderer (13; 54) umfassend, die in Reihe nacheinander entlang eines Siegelwegs angeordnet sind, um zwei zeitlich aufeinanderfolgende Versiegelungsvorgänge durchzuführen.
Applikationsverfahren zum Applizieren einer Wand (3; 4) auf einen Hohlkörper (2) in einem Fertigungsverfahren zur Herstellung einer Getränkekapsel (1), wobei das Applikationsverfahren die folgenden Schritte umfasst: entlang eines Siegelwegs das zyklische Vorrücken von mindestens einem Dichtungsförderer (13; 54), der mindestens einen Dichtkopf (15; 56) aufweist, der eine Greifeinrichtung (16; 57) abstützt, welche geeignet ist die Wand (3; 4) zu ergreifen, um die Wand (3; 4) entlang des Siegelwegs vorzurücken; das Zuführen der Wand (3; 4) zu dem Dichtkopf (15; 56) an einer ersten Zuführstation (18; 59), so dass die Wand (3; 4) durch die Greifeinrichtung (16; 57) ergriffen wird; das Applikationsverfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass: der Dichtkopf (15; 56) eine erste Halteeinrichtung (17; 58) aufweist, die geeignet ist, den Hohlkörper (2) zu ergreifen, um den Hohlkörper (2) entlang des Siegelwegs vorzurücken; an einer zweiten Zuführstation (19; 60), die entlang des Siegelwegs stromabwärts der ersten Zuführstation (18; 59) angeordnet ist, dem Dichtkopf (15; 56) zugeführt wird, so dass der Hohlkörper (2) mit der durch die Greifeinrichtung (16; 57) ergriffenen Wand (3; 4) gekoppelt wird und von der Haltevorrichtung (17; 58) gehalten wird, und der Dichtkopf (15; 56) ein ringförmiges Dichtglied (25; 66) umfasst, das die Greifeinrichtung (16; 57) umgibt und bewegbar ist zwischen einer Ruhestellung, in der das Dichtglied (25; 66) von der durch die Greifeinrichtung (16; 57) erfassten Wand (3; 4) gelöst ist, und einer Arbeitsstellung, in der das Dichtglied (25; 66) die von der Greifeinrichtung (16; 57) ergriffene Wand (3; 4) auf der dem Hohlkörper (2) gegenüberliegenden Seite kontaktiert, wobei das Verfahren des Weiteren den Schritt des Haltens des Dichtglieds (25; 66) in der Ruhestellung an den Zuführstationen (18, 19) und des Bewegens des Dichtglieds (25; 66) in die Arbeitsstellung stromabwärts der zweiten Zuführstation (19; 60) umfasst.
Einheit (1) zum Befüllen von Getränkekapseln (2); die Fülleinheit (1) umfasst: einen Füllförderer (3), der mit kontinuierlicher Bewegung entlang eines geradlinigen Füllweges vorrückt und eine Folge von hintereinander angeordneten Kapseln (2) stützt; eine erste Füllvorrichtung (4), die auf einer rechten Seite des Füllförderers (3) angeordnet ist und eine Anordnung von Einfüllgliedern (5) abstützt, von denen jedes geeignet ist, dem Inneren einer entsprechenden Kapsel (2) eine Dosis des Produkts zuzuführen und eine erste Aktuatorvorrichtung (6), welche die erste Füllvorrichtung (4) parallel zu der Befüllungsstrecke mit einem Bewegungsgesetz bewegt, das einen Betriebsschritt bereitstellt, während dessen die erste Füllvorrichtung (4) sich von einer Ausgangsstellung zu einer Endstellung bewegt, indem sie in der gleichen Richtung wie der Füllförderer (3) und synchron mit dem Füllförderer (3) selbst vorrückt, so dass jedes Einfüllglied (5) der ersten Füllvorrichtung (4) während der gesamten Zeit mit einer entsprechenden Kapsel (2) gekoppelt bleibt, und einen Rückkehrschritt, während dessen die erste Füllvorrichtung (4) sich von der Endstellung zu der Ausgangsstellung bewegt, indem sie in der zu dem Füllförderer (3) entgegengesetzten Richtung vorrückt; die Fülleinheit (1) ist dadurch gekennzeichnet, dass sie Folgendes umfasst: eine zweite Füllvorrichtung (7), die auf einer linken Seite des Füllförderers (3) angeordnet ist, und eine Anordnung von Einfüllgliedern (5) stützt, von denen jedes geeignet ist, dem Inneren einer entsprechenden Kapsel (2) eine Dosis des Produkts zuzuführen; und eine zweite Aktuatorvorrichtung (8), welche die zweite Füllvorrichtung (7) parallel zu der Befüllungsstrecke mit einem Bewegungsgesetz bewegt, das einen Betriebsschritt bereitstellt, während dessen die zweite Füllvorrichtung (7) sich von einer Ausgangsstellung zu einer Endstellung bewegt, indem sie in der gleichen Richtung wie der Füllförderer (3) und synchron mit dem Füllförderer (3) selbst vorrückt, so dass jedes Einfüllglied (5) der zweiten Füllvorrichtung (7) während der gesamten Zeit mit einer entsprechenden Kapsel (2) gekoppelt bleibt, und einen Rückkehrschritt, während dessen die zweite Füllvorrichtung (7) sich von der Endstellung zu der Ausgangsstellung bewegt, indem sie in der zu dem Füllförderer (3) entgegengesetzten Richtung vorrückt.
Verfahren zum Befüllen von Getränkekapseln (2); das Befüllungsverfahren umfasst die Schritte: Vorrücken eines eine Folge von hintereinander angeordneten Kapseln (2) stützenden Füllförderers (3) mit kontinuierlicher Bewegung und entlang eines geradlinigen Füllweges; auf einer rechten Seite des Füllförderers (3) das Anordnen einer ersten Füllvorrichtung (4), die eine Anordnung von Einfüllgliedern (5) abstützt, von denen jedes geeignet ist, dem Inneren einer entsprechenden Kapsel (2) eine Dosis des Produkts zuzuführen; und Bewegen der ersten Füllvorrichtung (4) mittels einer ersten Aktuatorvorrichtung (6) parallel zu der Befüllungsstrecke mit einem Bewegungsgesetz, das einen Betriebsschritt bereitstellt, während dessen die erste Füllvorrichtung (4) sich von einer Ausgangsstellung zu einer Endstellung bewegt, indem sie in der gleichen Richtung wie der Füllförderer (3) und synchron mit dem Füllförderer (3) selbst vorrückt, so dass jedes Einfüllglied (5) der ersten Füllvorrichtung (4) während der gesamten Zeit mit einer entsprechenden Kapsel (2) gekoppelt bleibt, und einen Rückkehrschritt, während dessen die erste Füllvorrichtung (4) sich von der Endstellung zu der Ausgangsstellung bewegt, indem sie in der zu dem Füllförderer (3) entgegengesetzten Richtung vorrückt; das Befüllungsverfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: auf einer linken Seite des Füllförderers (3) das Anordnen einer zweiten Füllvorrichtung (7), die eine Anordnung von Einfüllgliedern (5) abstützt, von denen jedes geeignet ist, dem Inneren einer entsprechenden Kapsel (2) eine Dosis des Produkts zuzuführen; und Bewegen der zweiten Füllvorrichtung (7) mittels einer zweiten Aktuatorvorrichtung (8) parallel zu der Befüllungsstrecke mit einem Bewegungsgesetz, das einen Betriebsschritt bereitstellt, während dessen die zweite Füllvorrichtung (7) sich von einer Ausgangsstellung zu einer Endstellung bewegt, indem sie in der gleichen Richtung wie der Füllförderer (3) und synchron mit dem Füllförderer (3) selbst vorrückt, so dass jedes Einfüllglied (5) der zweiten Füllvorrichtung (7) während der gesamten Zeit mit einer entsprechenden Kapsel (2) gekoppelt bleibt, und einen Rückkehrschritt, während dessen die zweite Füllvorrichtung (7) sich von der Endstellung zu der Ausgangsstellung bewegt, indem sie in der zu dem Füllförderer (3) entgegengesetzten Richtung vorrückt.